薄膜電容的耐環(huán)境能力/電壓/電流試驗(yàn)

1、耐環(huán)境能力試驗(yàn)

2.1 溫度沖擊試驗(yàn)

溫度沖擊試驗(yàn)就是通過(guò)環(huán)境溫度的快速變化，確定電容器暴露于高低溫極值下，以及抗御高低溫極值交替沖擊的能力。溫度沖擊試驗(yàn)常采用如下條件：

試驗(yàn)溫度：-55℃～85℃；

恒溫時(shí)間：30分鐘；

轉(zhuǎn)換時(shí)間：≤5分鐘；

循環(huán)次數(shù)：50次；

試驗(yàn)要求：試驗(yàn)箱應(yīng)有足夠的熱容量，以便試驗(yàn)樣品放入試驗(yàn)箱后，在5分鐘內(nèi)工作空間就能恢復(fù)到規(guī)定的溫度值。

2.2 耐電壓試驗(yàn)

介質(zhì)耐電壓試驗(yàn)是在相互絕緣的部件之間或絕緣的部件與地之間，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)施加規(guī)定電壓，以此來(lái)確定電容器在額定電壓下能否安全工作；能否耐受由于開(kāi)關(guān)、浪涌及其他類似現(xiàn)象所導(dǎo)致的過(guò)電位能力，從而評(píng)定電容器絕緣材料或絕緣間隙是否合適。如果電容器有缺陷，則在施加試驗(yàn)電壓后，必然產(chǎn)生擊穿放電或損壞。擊穿放電表現(xiàn)為飛弧、火花放電或擊穿現(xiàn)象。過(guò)大漏電流可能引起電參數(shù)或物理性能的改變。

電容器在設(shè)計(jì)生產(chǎn)過(guò)程中，介質(zhì)薄膜應(yīng)該承受的擊穿電壓一般采用3～5倍額定電壓，因而有可靠性指標(biāo)的有機(jī)薄膜電容器能耐受一定超過(guò)額定電壓的沖擊電壓的影響。通過(guò)耐電壓試驗(yàn)可考核電容器的耐壓能力和耐壓性能的一致性。耐電壓試驗(yàn)條件如下：

試驗(yàn)電壓：UR、1.1UR、1.2UR、1.3UR、1.4UR、1.5UR；

環(huán)境溫度：25℃；

加壓時(shí)間：60秒；

電壓性質(zhì)：直流；

試驗(yàn)要求：試驗(yàn)電壓的脈沖分量不得超過(guò)均方根值的5%，電源功率和輸出阻抗應(yīng)保證在各種試驗(yàn)負(fù)載下都無(wú)顯著的波形失真和顯著的電壓變化。

2.3 振動(dòng)試驗(yàn)

振動(dòng)能使電容器結(jié)構(gòu)松動(dòng)，內(nèi)部部件產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。振動(dòng)能造成焊點(diǎn)脫落、接觸不良、工作特性變劣。振動(dòng)還會(huì)使電容器產(chǎn)生噪聲、磨損、物理失效、甚至?xí)菇Y(jié)構(gòu)疲勞。其具體試驗(yàn)條件如下：

振動(dòng)頻率范圍：10～2000Hz；

位移幅值：0.75mm；

加速度：100g；

交越頻率：70.7Hz；

掃頻次數(shù)：3個(gè)方向各12次；

時(shí)間：共12小時(shí)

2.4 沖擊試驗(yàn)

沖擊試驗(yàn)是模擬電容器在運(yùn)輸、搬運(yùn)及整機(jī)運(yùn)行操作中可能承受的非重復(fù)性沖擊作用時(shí)的適應(yīng)能力。其具體試驗(yàn)條件：

沖擊：50g；

標(biāo)稱脈沖持續(xù)時(shí)間：11ms；

波形：半正弦；

速度變化：3.44m/s；

沖擊方向和次數(shù)：對(duì)試驗(yàn)樣品的三個(gè)互相垂直軸的六個(gè)方向上各施加三次沖擊（共計(jì)18次）

2.5 耐濕試驗(yàn)

耐濕試驗(yàn)是用加速方法評(píng)價(jià)元件和材料，在典型的熱帶和亞熱帶高溫高濕度條件下耐潮濕劣化影響的能力。其具體試驗(yàn)條件如下：

循環(huán)步驟：步驟1試驗(yàn)箱內(nèi)溫度應(yīng)在2.5h內(nèi)從25℃升至65℃。在此期間，相對(duì)濕度為90%～100%；

步驟2在溫度為65℃及相對(duì)濕度為90%～100%條件下保持3h；

步驟3試驗(yàn)箱溫度應(yīng)在2.5h內(nèi)降至25℃，相對(duì)濕度為80%～100%；

步驟4從第8h開(kāi)始，試驗(yàn)箱溫度應(yīng)在2.5h內(nèi)從25℃升至65℃。在此期間，相對(duì)濕度為90%～100%；

步驟5在溫度為65℃及相對(duì)濕度為90%～100%條件下保持3h；

步驟6試驗(yàn)箱的溫度應(yīng)在2.5h內(nèi)降至25℃，相對(duì)濕度為80%～100%；

步驟7在溫度為25℃，相對(duì)濕度為90%～100%條件下持續(xù)至第24h循環(huán)結(jié)束。

循環(huán)次數(shù)：10次

綜合有機(jī)薄膜儲(chǔ)能脈沖電容器的主要應(yīng)用場(chǎng)所、主要失效模式、脈沖放電的分類和目前在環(huán)境試驗(yàn)的研究情況等，選取了比較符合目前有機(jī)薄膜儲(chǔ)能脈沖電容器生產(chǎn)和應(yīng)用情況的試驗(yàn)程序。

2、耐電流能力試驗(yàn)

2.1短路放電試驗(yàn)

短路放電試驗(yàn)是為了在一個(gè)極限放電狀態(tài)內(nèi)達(dá)到試驗(yàn)的等效值，通過(guò)采用短放電試驗(yàn)就可得到：施加不同工作電壓，放電回路負(fù)載為零。

短路放電試驗(yàn)條件：

試驗(yàn)電壓：1倍額定電壓、1.1倍額定電壓、1.2倍額定電壓、1.5倍額定電壓；

試驗(yàn)溫度：25℃；

充電時(shí)間：6s～10s；

放電上升時(shí)間：150ns～300ns；

放電次數(shù)：500次、1000次、1500次、2000次、2500次、3000次、3500次、4000次。

試驗(yàn)要求：分別抽取樣品施加1倍、1.1倍、1.2倍、1.5倍額定電壓；

電容器壽命試驗(yàn)前進(jìn)行電容量、損耗的測(cè)試；試驗(yàn)中，容量和損耗每500次進(jìn)行一次測(cè)試。試驗(yàn)過(guò)程中保持放電回路不變，用示波器及電流感應(yīng)環(huán)每500次監(jiān)測(cè)一次放電電流。

2.2 負(fù)載放電

負(fù)載放電試驗(yàn)是為了在一個(gè)實(shí)際放電次數(shù)框架內(nèi)達(dá)到試驗(yàn)的等效值，通過(guò)施加額定電壓的電壓采用不同的外加負(fù)載（不同的負(fù)載會(huì)直接影響放電上升沿時(shí)間）進(jìn)行負(fù)載放電試驗(yàn)就可得到。

負(fù)載放電試驗(yàn)條件：

試驗(yàn)電壓：額定電壓

試驗(yàn)溫度：25℃

充電時(shí)間：6s～10s

放電上升沿時(shí)間：1ms、2ms、5ms、10ms

放電次數(shù)：10000次

試驗(yàn)要求：分別抽取樣品施加額定電壓，采用不同的負(fù)載進(jìn)行放電，放電時(shí)，其放電波形上升沿時(shí)間分別為：1ms、2ms、5ms、10ms、20ms。電容器壽命試驗(yàn)前進(jìn)行電容量、損耗的測(cè)試；試驗(yàn)中，容量和損耗每500次進(jìn)行一次測(cè)試。試驗(yàn)過(guò)程中保持放電回路不變，用示波器及電流感應(yīng)環(huán)每500次監(jiān)測(cè)一次放電電流。

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