TH300-Cap 多通道電容器漏電流測試解決方案

一．電容器漏電流相關(guān)知識

電容器是儲存電量和電能（電勢能）的元件，在兩個(gè)導體間夾一層不導電的絕緣介質(zhì)，就構成了一個(gè)基本電容器，不同種類(lèi)的絕緣介質(zhì)，決定了電容器的容量及承受電壓能力。

電子電路中，電容器在調諧、旁路、耦合、濾波等電路中起著(zhù)重要的作用。

1. 電容器漏電流產(chǎn)生的原因

在電容器兩端加上電壓時(shí)，電容器就會(huì )儲存電荷，但是，電容介質(zhì)不可能絕緣，當電容加上直流電壓時(shí)，電容器會(huì )有漏電流產(chǎn)生。

2. 電容器漏電流的危害

大電容，尤其是電解電容、鉭電容、陶瓷電容（大容量）電容量通常較高，通常用在電氣設備的電源供應器、開(kāi)關(guān)電源及直流-直流轉換器中，在交流電整流電路用作平滑及緩沖直流信號。

電容器漏電流會(huì )隨著(zhù)溫度的增加而增加，也會(huì )隨施加電壓的增大而增大，因此，電器產(chǎn)品在使用時(shí)的可靠性高低主要取決于該產(chǎn)品的漏電流大小和高溫時(shí)該產(chǎn)品的漏電流變化率。

特別是在無(wú)電阻保護的低阻抗開(kāi)關(guān)電源電路和大功率脈沖充放電電路里使用時(shí)，該產(chǎn)品的上述特性將對電路可靠性影響非常大，幾乎是決定性的。

因為此類(lèi)電路中存在頻繁的浪涌電壓和浪涌電流，耐壓不夠和高溫時(shí)漏電流變化大的產(chǎn)品根本不能承受浪涌沖擊，瞬間就有可能被擊穿而失效或爆炸。

3. 電容器漏電流正確測量基礎知識

由于不同介質(zhì)特性及環(huán)境因素存在，自然界中不存在純凈的電容器，通常一個(gè)電容器由不同的部分組成，如圖1

測試漏電流時(shí)，是在電容器兩端施加直流電壓Vs，然后用電流表測試通過(guò)電容器的電流，如圖2，由于雜質(zhì)的存在，實(shí)際電流有三個(gè)部分組成。如圖3

由圖可見(jiàn)，實(shí)際上在測試的時(shí)候，測試的是總電流，而這總電流有三個(gè)分量，三個(gè)電流分量分別是：

1） Ip：流過(guò)絕緣電阻Rp的漏電流，也叫傳導泄漏電流。

流過(guò)絕緣層、導體之間或從導體到地的電流。該電流隨著(zhù)絕緣的惡化而增加，并在Id介質(zhì)吸收電流（見(jiàn)圖 4）消失后占主導地位。因為它相當穩定且與時(shí)間無(wú)關(guān)，所以這是測量絕緣電阻的最重要的電流。

2） Ic：電容充電電流

電容兩端施加直流電壓時(shí)，對電容器進(jìn)行充電的電流，為瞬時(shí)電流，在電容兩端電壓充至測試電壓后下降。

低容量電容器，電容充電電流Ic高于傳導泄漏電流Ip，但通常在我們開(kāi)始記錄數據時(shí)就消失了。因此，在記錄之前讓讀數提前穩定很重要。

高容量電容器，電容充電電流Ic可能會(huì )持續很長(cháng)時(shí)間才能穩定下來(lái)。

3） Id：介質(zhì)吸收電流

由介電材料內分子極化引起的電流，介電材料吸收分量由Rd和Cd，通常生成多個(gè)時(shí)間常數(Rd×Cd)。

該電流最初很高，電流幅度與Rd 的值成反比，回逐漸呈指數衰減至0.

高容量電容器或容性設備以及潮濕污染的絕緣時(shí)，電流下降時(shí)間會(huì )很慢。

4. 電容器漏電流的計算

電容器漏電流通常按國際或國內流行標準，可通過(guò)下列公式計算：

在電容器充電2分鐘即120s之后

I=kCV

k：固定系數，0.01-0.03，通常0.03為民用標準，0.01為標準

C：標稱(chēng)容量

V：電容器基本電壓

以一個(gè)25V耐壓1000μF電容器為例，其漏電流為

民用標準：

標準：

二．電容器漏電流測試痛點(diǎn)

由電容器漏電知識部分可以了解到，電容器漏電流測試非常重要，但是在測試的時(shí)候往往會(huì )由下列痛點(diǎn)：

1. 測試效率低下，每個(gè)產(chǎn)品至少需要1分鐘-2分鐘時(shí)間，在大規模使用大容量電容器時(shí)，沒(méi)有足夠時(shí)間進(jìn)行全檢。

2. 市場(chǎng)上常見(jiàn)的群電容漏電流解決方案，測試結果不夠精確，數據無(wú)法一一記錄及統計。

3. 大部分多個(gè)電容漏電流解決方案，無(wú)法實(shí)現和自動(dòng)化產(chǎn)線(xiàn)系統集成。

三．電容器漏電流快速測試解決方案

同惠電子在元器件檢測行業(yè)默默耕耘了三十年，始終秉承為客戶(hù)服務(wù)的宗旨，對于此類(lèi)痛點(diǎn)，有著(zhù)高效、精準、完善的解決方案。

1. 方案概述

電容器漏電流檢測效率不高的原因及解決方法有下列幾個(gè)：

因此，同惠解決電容器漏電流快速測試方案特點(diǎn)如下：

l 采用并行測量法，提高整體測試效率

l 電容器預充電，以保證測試效率

l 測試通道：40或根據需求定制

l 預充電電源：電壓：0-650V，根據電容器規格、測試通道定制

l 預充電電流：0-50mA/通道，可定制

l 漏電流測試范圍：0.1nA-20mA，分辨率0.1nA

l 漏電流測試精度：0.5%

l 測試工裝，根據需求定制，可兼容多種規格電容器，方便更換治具頭及批量插裝電容器

整體結構如圖：

2. 系統結構

3. 測試治具

l 測試工裝

可根據不同封裝、不同尺寸電容器定制

l 控制單元

負責測試治具和測試模組之間連接線(xiàn)纜的切換，這樣的好處是在更換不同封裝、不同型號產(chǎn)品進(jìn)行測試時(shí)，無(wú)需插拔各種連接線(xiàn)，直接更換產(chǎn)品即可。在實(shí)際應用中達到快速、方便、簡(jiǎn)潔的操作，提高作業(yè)效率、產(chǎn)出目的。

l 測試線(xiàn)纜

為了抑制干擾獲得微小電流的準確測量，本系統連接用件采用三同軸連接器和線(xiàn)纜。

4. 軟件架構

5. 軟件頁(yè)面

測試軟件采用同惠ATE通用框架，根據不同產(chǎn)品或不同測試需求會(huì )有相應更改。

l 測試主頁(yè)面

n 測試主頁(yè)-菜單

n 測試主頁(yè)-型號清單

n 測試主頁(yè)-測試結果