电解电容器测试方法指南

　　1  目的
　　为了规范电解电容器来料检验及抽样计划，并促进来料质量的提高，特制定该检验规范。
　　2  适用范围
　　适用于IQC对电解电容器来料的检验。
　　3  准备设备、工具：
　　所需工具及其规格型号如表1所示：
表1（工具规格型号）

品名	规格/型号	数量	品名	规格/型号	数量
调压器	0V～450V/三相	1台	电流表	UNI-T	1台
万用表	FLUKE-117C	1台	游标卡尺	mm/inch	1把
电桥测试仪	Zen tech	1台	双综示波器	LM620C型	1台
高低温交变湿热试验箱		1台	温度计		1支

　　4  外观物理检测
　　4.1 首先需检查待测电容是否有正规的《产品规格说明书》，其中需包括产品名称、规格型号、安装尺寸、工艺要求、技术参数以及供应商名称、地址及其联系方式，以确保此批次产品是由正规厂商提供。电容器上的标识应包括：商标、工作电压、标准静电容量、极性、工作温度范围。
　　4.2 参考《产品规格说明书》的工艺参数，观察电容的外观、颜色、及其材质等参数是否与其所标注的工艺指标一致。
　　4.3 用游标卡尺对电容的安装尺寸进行确认，确保电容的直径、高度以及引出端的直径与间距等参数在产品工艺的误差范围之内，且外观尺寸要符合本公司选用要求。
　　4.4 检查电容的外观，确保其外观整洁、无明显的变形、破损、裂纹、花斑、污浊、锈蚀等不良状况；且其标识清晰牢固、正确完整。
　　4.5 检查其引出端子，保证其端子端正、无氧化、无锈蚀、无影响其导电性能等状况，且引出端子无扭曲、变形和影响插拔的机械损伤。
　　4.6 检查电解电容标注的生产日期不应超过半年，并作好记录。
　　5  容量与损耗测试
　　5.1 用电桥测试其实际容量与标称容量是否一致（电解电容一般会有±20%的误差范围）， 其损耗角正切值tanθ（即D值）大小是否符合国家标准（电解电容器tanθ≤0.25）。
　　5.2 对Zen tech电桥测试仪的使用方法：正确连接电源以后，按“POWER”键开启测试仪的工作电压；按“LCR”键选择测试类型（L：电感，C：电容，R：电阻）。
　　5.3 按“UP”与“DOWN”键选择测试量程（μF、nF、pF），按“FREQ”键选择测试频率（100HZ、120HZ、1KHZ），可根据厂商提供的技术参数来选择所需的测试频率，本试验选择“100HZ”。
　　5.4 按“SERIES”（串联）与“PARALLEL”（并联）选择测试的连接方式，小电容（10μF以下）要用并联模式，大电容（10μF及以上）用串联模式。
　　5.5 设置完成后将电桥测试端口（“LOW”与“HIGH”）连接到电容两端，用标签纸分别记下其在显示屏上的容量值与损耗值。并将标签纸贴到相应的电容上，以便后续分析。

　　6  纹波电压测试

　　6.1 按下图连接电路，将待测电容接至可调直流电源（注意正负极不要接反），示波器探头正极串联一个无感电容（1μF 1200V.DC）至待测电容的正极。

　　6.2 对示波器的设置，要先将其设置为直流测试档位，且示波器电压微调旋钮要锁死。

　　6.3 在测试过程中，要用调压器将直流电压慢慢调高到额定电压，且要密切关注示波器显示的变化，选择正确的量程，保证能从示波器波形上准确读出电压的大小。

　　6.4 用相机拍下纹波波形，且用标签纸记录示波器的量程与格数（即计算出纹波电压）并将其贴到相应的电容之上，以备后续分析比较之用。

　　6.5 记录完毕后，断开直流电源，将待测电容和无感电容用灯泡负载进行放电后，将待测电容拆下测试台。

　　7  漏电流的测试

　　7.1 间接测量方法

　　按照下图接线。将待测电容串连一个1K的电阻，接至直流可调电源。用示波器探头接至电阻两端，通过采样电阻两端的电压信号，间接算出待测电容的漏电流。

　　操作要领及注意事项：电路接好后，将直流可调电源调至电容的额定电压，待电路平衡两分钟后，读取电阻两端的电压值。读示波器时，电压微调旋钮应锁死，记录电压波形的最大值作为电压值，除以电阻值即得到漏电流的值；调节直流电源时，应缓慢调节（约150V/分钟），避免因充电时电流过大而烧坏电阻；试验结束后应将电容放电后再取下，避免出现事故。

　　7.2 直接测量方法

　　按下图接线，在电容与直流电源之间外加串联一空气开关，先将S1和S2分别闭合，调节调压器至额定电压给电容充电两分钟。

　　之后将S1和S2均断开，此时可调电源处在额定值不要动。在S1和S2之间加一个毫安表，如下图所示，将S1和S2均闭合，稳定一分钟后通过毫安表直接读出漏电流的大小。

　　7.3 注意事项

　　切忌不可在未给电容充电时直接将毫安表串联到线路中，因开始充电电流较大，稍不慎会将毫安表烧坏。在拆卸过程中，首先要先 用灯泡负载给电容放电，在放电时要先将毫安表拆下，并且要保证放电电流不通过测试电阻，以防将测试电阻与毫安表损坏。

　　7.4 1.2Un下的漏电流

　　将直流电压调至电解电容额定电压的1.2倍，再次测量其漏电流并将不同的样品进行对比。
 

　　8  防爆试验

　　8.1 直流测试

　　将待测电容施加反向直流电压，慢慢调整可调直流电压，同时用钳流表密切观察电流大小，直流电源的设定一般不超过30V，根据电容器的尺寸设定电流值如下：

　　6mm≤电容直径≤22.4mm时，电流不能超过1A；电容直径>22.4mm时，电流不能超过10A。

　　8.2 实验过程中用温度计密切观察电容表面温度（可将温度计的感应触头用胶带缠在电容上），注意刚开始电流很小几乎为零，当电容温度升高时（约35～40℃），电流明显增大，此时应密切观察，电流达到或接近10A时，应将电压调低保证电流控制在10A以内。

　　8.3 试验开始后30分钟之内，电容器保险阀应打开。若电容保险阀打开，应立即切断电源（350V6800μF的电解电容在以下条件下会自动打开：电流约8A，表面温度约45～60℃），如果电流接近10A且经过30分钟之后保险阀仍未打开，则此项功能缺失。

　　9  温度试验

　　9.1 电容的容量

      会因为环境温度的不同而改变，一般情况下，容量会因温度升高而增大。温度试验就是在设定的温度之下经过平衡之后测试电容容量的变化。

　　9.2 高温试验

　　分别接两条小线至待测电容的引出端子，先在常温下测试两条引线端的容量并标明标号做记录，然后将电容放进高低温交变湿热试验箱，引线留在试验箱外面以便测试电容容量。

　　打开试验箱开关按钮，点击屏幕中“温度设置”，将温度设置为100℃，点击“运行”，试验箱开始工作。待温度达到100℃后约2小时再次测试容量，算出容量的变化百分比（差值÷最初测量值）。实验中可将不同品牌的电容放进试验箱中一同测试以节省时间。

　　9.3 低温试验

　　将待测电容放进试验箱（注意不要使用经高温测试过的电容，特殊需求除外）。打开试验箱开关按钮，点击屏幕中“温度设置”，将温度设置为-25℃，点击“运行”，试验箱开始工作。待温度达到-25℃后约2小时再次测试容量，算出容量的变化百分比（差值÷最初测量值）。

　　9.4 注意事项

　　试验中应密切关注电容有无明显变化，如果出现电容表面开裂、保险阀打开等严重状况，则应使试验箱立即停止工作，试验中应严格按照试验箱的操作规程操作，不可随意打开试验箱门，高温试验结束后，待试验箱内部温度降下来之后再将电容取出，避免烫伤等事故发生。
 

　　10  同机对比测试

　　10.1 同机对比测试是通过对同台机器，相同安装位置，相同型号，但不同厂商的电容进行的测试，通过用示波器对其纹波的对比检测，可以直观的分析出电容性能的优良。

　　10.2 此处可以用一台CHP3030的机器为例，先用示波器记录其空载时电解电容的纹波波形（示波器探头侧要加无感电容进行隔离），然后带载50%~100%测其纹波波形并记录模块温度，开始十五分钟内每隔三分钟记录一下IGBT三相的模块温度，而后每十分钟记录一次IGBT温度，持续测试记录120分钟左右。

　　10.3 而后将上述位置电容用不同厂商的电容分别逐次进行替换，用示波器记录其电容两端的波形并记录模块温度，并将各项温度绘制成温度曲线，不同厂商间进行对比分析。10.4此项测试过程中要保证安全操作，特别是对电解电容，拆卸时务必用灯泡负载对其进行放电，确保无安全隐患的出现。

　　11  同型号UPS对比测试

　　11.1 同型号UPS对比测试，即是用两台相同型号的UPS机器，相同位置安装不同厂商提供的电容进行的对比测试。

　　11.2 两台CHP3030KVA安装好电解电容后，测量其空载纹波电压和带载50%~100%后的纹波，并记录两台机器的模块温度，进行对比。

　　11.3 测试中示波器的两个探头应设置在相同倍率、相同档位。测试完成后，需将机器还原，在拆卸电解电容的之前必须先用灯泡负载对其进行放电处理，而后将所测得数据与纹波波形进行分析处理，并将各项温度绘制成温度曲线，不同厂商间进行对比分析。

　　12  电容的综合性能判断

　　将以上测试数据，同类别、同型号、不同厂商的电容从测算容量、容量误差（越小越好）、损耗（越小越好）、温升、纹波电压（越小越好）等全方位、多角度的综合性分析，以确定此电容性能指标的优良。

　　13  处理和标示方法

　　经抽样检查、判定为合格的整批接收；但在检验中发现的不合格品，应及时做好不合格品标识，作隔离并通知供应商退货处理。