一种中高压铝电解电容器大功率高频脉冲老练仪及老练方法，老练仪包括微处理模块、电压电流可控直流电源模块和开关电路，微处理模块输出控制信号控制电压电流可控直流电源模块工作，电压电流可控直流电源模块工作输出电源给开关电路，微处理模块控制开关电路输出高频脉冲。老练仪输出频率为1～10000Hz，占空比为0.3～0.8的高频脉冲对电解电容器进行老练，老练过程为利用1.5～2.5小时，在室温下将老练电压阶梯升压至设定输出电压对铝电解电容器进行老练，然后在85～115℃保持设定输出电压对铝电解电容器老练1.0小时，然后再降温至室温保持设定输出电压对铝电解电容器老练0.5小时。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术公开一种电解电容器的老练仪及老练方法，特别是一种中高压铝电解电容器大功率高频脉冲老练仪及采用该老练仪对中高压铝电解电容器的老化方法。
技术介绍
电解电容器在制造过程中，由于切箔、刺铆和卷绕等作业，对电极铝箔上的化成氧化膜所造成的损伤，仅靠电容器的自愈能力，难以完全修复。必须经过老练这一工序，才能保证产品的性能达到标准要求，而且具有相当稳定性及均一性。老练工艺是铝电解电容器制造的关键工艺之一，它是以一定电压或电流对电容器进行再化成处理，其作用是修补作为电介质的铝氧化膜，以降低漏电流，保证电解电容器的性能与品质达到标准要求。化成实质是一个电解过程，在电压或电流的作用下，阳极铝箔的Al3+与电解液中的水电离生成的 02_化合，在阳极生成氧化膜Al2O3，并同时在阴极上析出H2，氧化膜和吐的生成量符合法拉第电解定律。但是，实际上老练工艺的耗电量远远大于理论计算出所需的电量，这就是说老练工艺的通电并非时时有效的，根据电化学分析，化成时的电压主要施加在氧化膜上，除界面外，电解液中几乎没有电压降，离子运动主要靠浓度差引起的浓度扩散。化成时阳极附近的离子运动主要有(I)Al3+进入界面与02_化合生成Al2O3膜；⑵电解液中的水电离成H+ 及0Η_，0Η_再电离成02_ (提供上一反应所需)和H+ ； (3) H2O电离成02_的同时，有2个H+生成，因为PH值高低决定于H+浓度，因此阳极附近得pH值(<4)就会较低，显酸性会影响氧化膜的稳固生成(稳固生成需PH值为6 8)，必须由电解液中电解质的负离子(己二酸、 癸二酸等的负离子根)来中和。Al3+进入界面由于有阳极电位的作用是不成问题的，二后两种在化成消耗后02_和电解质负离子的及时补充，却要靠他们自身的浓度差扩散来完成。 因为浓度差扩散速率要比在电场作用下的例子移动速率小得多，因此他们的扩散是影响效率的重要因素。铝电解电容器老练工艺分为传统的连续直流法和脉冲法。目前国内对铝电解电容器大都采用传统的连续直流电压(恒压法)或电流(恒流法)对铝电解电容器进行老练的方法，或在中高压采取分2 3个台阶电压法，其效率低、效果差，老化时间长达十几个小时。造成生产周期长，设备多，占地面积大，成品率低。脉冲老练法时用一定频率，一定占空比的电压或电流的单向方波脉冲，替代传统的连续直流电压或电流对铝电解电容器进行老练的方法，可大大缩短老练时间，但是，现有技术中的脉冲老练法都是采用矩形波电压的脉冲老练电源装置，在矩形波的高电平期间O 300秒)内对铝电解电容器充电，在矩形波电压的低电平期间(0.5 3秒)内对铝电解电容器放电，利用其对中高压电容进行老练，仍然没有达到缩短老练时间的明显效果。
技术实现思路
针对上述提到的现有技术中的传统电容老练仪及老练方法对中高压电解电容不理想的缺点，本专利技术提供一种新的中高压铝电解电容的老练仪及老练方法，其采用高频脉冲对中高压铝电解电容进行老练。本专利技术解决其技术问题采用的技术方案是一种中高压铝电解电容器大功率高频脉冲老练仪，老练仪包括微处理模块、电压电流可控直流电源模块(以下简称直流电源模块)和开关电路，微处理模块输出控制信号控制直流电源模块工作，直流电源模块工作输出电源给开关电路，微处理模块控制开关电路输出高频脉冲。一种采用上述的老练仪进行的中高压铝电解电容器高频脉冲老练方法，该方法为采用老练仪输出频率为1 10000Hz，占空比为0. 3 0. 8的高频脉冲对电解电容器进行老练，老练装置输出电压为0 600V，电流为0 20A，老练过程为利用1. 5 2. 5小时，在室温下将老练电压从OV升压至设定输出电压对铝电解电容器进行老练，然后再在 850C _115°C的高温下保持设定输出电压对铝电解电容器老练1. 0小时，然后再降温至室温保持设定输出电压对铝电解电容器老练0. 5小时。本专利技术解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括所述的老练仪中还包括检测模块，检测模块检测直流电源模块输出的电压，并输入给微处理模块。所述的老练仪中还包括输入装置，输入装置通过编码模块输入给微处理模块，所述的老练仪中还包括显示模块，微处理模块输出显示信号驱动显示模块工作。所述的检测模块通过电阻将电源电压降低到A/D集成电路需要的电压，进行模数转换后输入给微处理模块。所述的直流电源模块采用三相电压电流可控直流电源模块，微处理模块输出控制信号给两个D/A集成电路进行数模转换后输出电压分别控制直流电源模块的电压和电流使其工作。所述的开关电路采用大功率开关管IGBT，微处理模块控制IGBT的通断。所述的老练仪中还包括IGBT管压降保护模块，保护模块连接在IGBT两端，检测 IGBT的压降，并将结果输入给微处理模块。所述的老练仪输出频率5000Hz，占空比为0. 6。本专利技术的有益效果是采用本专利技术由于脉冲充电时段电流较大，温升较高及间歇时段的设立，有利于氧化膜组成离子向平衡位置过渡，形成形变、缺陷较少的氧化膜。利用本专利技术对中高压产品进行老练，可使中高压电解电容的老练时间由15小时缩短为5小时， 缩短到普通法的1/3，而且，可使高温老练时间从原来的4小时，缩短到1小时，大大节约了用电量，可节约高压产品的生产成本3% 5%。下面将结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步说明。附图说明图1为本专利技术原理方框图。图2为本专利技术详细原理框图。图3为本专利技术输出波形原理图。具体实施例方式本实施例为本专利技术优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本专利技术保护范围之内。 本专利技术中所指的高频脉冲是指脉冲频率在IHz以上的脉冲。请参看附图1和附图 2，本专利技术的核心模块为一个微处理模块和一个三相电压电流可控直流电源模块。微处理模块(本实施例中，微处理模块采用单片机最小系统)输出控制信号分别经过D/A模块进行数模转换并放大后输入给三相电压电流可控直流电源模块，控制三相电压电流可控直流电源模块的输出电压和电流大小，本实施例中，三相电压电流可控直流电源模块采用600V、 20A开关电源模块。该电源模块输出电压给开关电路，本实施例中，开关电路采用大功率开关管IGBTansulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)组成，微处理模块输出控制信号给IGBT驱动模块，由驱动模块驱动IGBT的通断，由IGBT输出高频脉冲方波。本实施例中，由微处理模块控制IGBT管的通断频率，以及IGBT通和断的时间比，来控制IGBT输出脉冲的频率大小和占空比。IGBT上连接有管压降保护模块，本实施例中，管压降保护模块采用分立元器件组成保护电路，通过IGBT的管压降达未达到保护电路的阈值， 来判断IGBT是否过流(短路)，并将检测结果输入给微处理模块。当过流(短路)时，控制三相电压电流可控直流电源模块停止供电，以防止IGBT损坏。微处理模块上连接有键盘， 作为输入装置，键盘通过编码模块后输入给微处理模块。微处理模块上连接有数据锁存器， 数据锁存器上连接有LED灯显示模块，用来显示本专利技术的工作状态，同时数据锁存器上还连接有数码管驱动模块，数码管驱动模块驱动LED数码管显示本专利技术的工作状态电流、电压等。微处理模块通过一个地址译码模块，产生地址译码，控制数据锁存器导通LED灯显本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种中高压铝电解电容器大功率高频脉冲老练仪，其特征是：所述的老练仪包括微处理模块、电压电流可控直流电源模块和开关电路，微处理模块输出控制信号控制电压电流可控直流电源模块工作，电压电流可控直流电源模块工作输出电源给开关电路，微处理模块控制开关电路输出高频脉冲。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王德全，
申请(专利权)人：深圳中元电子有限公司，
类型：发明
国别省市：94
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