[发明专利]一种铝电解电容器批量老化过程实时监控与测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及电解电容器老化，尤其涉及一种铝电解电容器批量老化过程实时监控与测量装置。

背景技术

铝电解电容器的老化是生产过程中的重要工序之一，其目的是修补氧化膜并剔除不良品。在高压或大容量铝电解电容器老化时，传统的方法是将每个电容器与一限流电阻串联后接在直流稳压电源两端，然后在过压、常温和高温条件下分别对电容器进行长时间充电老化。这种方法存在诸多弊端：（1）老化前需要操作人员逐一检查每个电容器是否短路或极性反接，自动化程度低、过于依赖操作人员的操作经验和熟练程度，不仅费时费力，而且可靠性也很差；（2）批量老化时，许多电容器均采用同一台直流稳压电源，若某个电容器短路、极性接反或漏电流过大，将导致电源电压不能正常上升，则所有的电容器均不能正常充电老化，只有在操作人员主动发现并排除问题电容器后，老化才能继续进行，影响老化效率；（3）如果出现线路连接故障或电容器夹具接触不可靠，导致某电容充电支路开路，则该电容器不能正常老化，若在后续漏电流测量时漏检该电容器，则会产生十分严重的产品质量问题；（4）由于缺少监控和报警手段，在老化过程中几乎不可避免的会出现少量电容器因内部缺陷而引起的爆炸现象，同时会影响其它电容器的正常老化，增加生产成本；（5）采用传统的老化方法，在过压、常温或高温老化过程中，每个电容器老化电流的大小和变化情况均是未知数，不利于老化工艺的完善、产品质量的提升和新产品的开发。

对于铝电解电容老化的监测，现有的技术中往往采用在电容器回路中串接LED和热敏电阻，以判定老化电流并对过大的电流进行“断路”保护，例如专利号201120360038.1，名称为一种铝电解电容老化监测装置，在每个电容器回路中串联一个发光LED，通过LED的点亮或熄灭状态，定性判别被老化电容器中电流的大与小，同时在电容器回路中串联一热敏电阻，当电容器电流过大时起“断路”保护作用，并以发光LED熄灭状态指示。由于在老化的最后阶段，绝大部分电容器中的电流均很小，不足以驱动发光LED点亮，因此该专利所涉及的方法和可实现的功能均有一定的局限性。

发明内容

本发明目的在于克服以上现有技术之不足，提供一种铝电解电容器批量老化过程实时监控与测量装置，具体有以下技术方案实现：

所述铝电解电容器批量老化过程实时监控与测量装置，与上位机通信连接，包括

多路分流式电流取样单元，用于采集多个待老化电解电容器的电流信号； 

信号处理单元，用于对多路分流式电流取样单元采集得到的电流信号进行放大处理，输出电压信号；

多路并行A/D转换电路，用于将信号处理单元输出的电压信号转换成数字量，所述数字量表示流过被测电容器电流的大小；

以及微处理器，用于向多路分流式电流取样单元、信号处理单元以及多路并行A/D转换电路发送控制信号。

所述铝电解电容器批量老化过程实时监控与测量装置的进一步设计在于，所述多路分流式电流取样单元包括通道选择电路以及若干单路分流式电流取样电路，所述通道选择电路与所述单路分流式电流取样电路通信连接。

所述铝电解电容器批量老化过程实时监控与测量装置的进一步设计在于，所述若干单路分流式电流取样电路按三维矩阵分布，所述三维矩阵包括若干个组，所述组内包括若干通道，所述通道内包括若干相互独立的单路分流式电流取样电路，每一单路分流式电流取样电路与该通道对应端通信连接。

所述铝电解电容器批量老化过程实时监控与测量装置的进一步设计在于，所述单路分流式电流取样电路包括一电阻以及与该电阻串接的电子开关，一待老化电解电容器的负极性端连接在电子开关的一端。

所述铝电解电容器批量老化过程实时监控与测量装置的进一步设计在于，所述通道选择电路包括组选择电路和若干组内通道选择电路，所述组选择电路输出端分别对应连接组内通道选择电路的输入端，所述组内通道选择电路的输出端分别与所述通道内对应的单路分流式电流取样电路通信连接。

所述铝电解电容器批量老化过程实时监控与测量装置的进一步设计在于，所述单路分流式电流取样电路还包括一保护支路，用于在充电电流或放电电流过大时起到分流和限压作用，所述保护支路包括两二极管和一分压电阻，所述两二极管反向并接于所述分压电阻的两端，所述分压电阻的一端连接待老化电解电容器的负极性端，另一端接地。

所述铝电解电容器批量老化过程实时监控与测量装置的进一步设计在于，其特征在于所述信号处理单元包括I/V变换电路与量程切换电路，所述I/V变换电路与量程切换电路通信连接。