电解电容器测试方法详解

电解电容器测试方法详解
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
适用于本公司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一所示：
表一（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
Zen tech 1台双综示波器LM620C型1台仪
高低温交
1台温度计1支变湿热试
验箱
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。

+ -1K
R
C
直流可调电源
待测电容
示波器探头
S1
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。

+- C 直流可调电源
待测电容
S1
S2
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（350V 6800μF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。

注：综合判断方法参照文件BK/QB-ME-23-1《电解电容器样品（江海、U-CON、华胜）测试报告》
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。