Ден Томел - Поиск неисправностей в электронике

Мы рекомендуем разряжать любой конденсатор, который не установлен в оборудование, и надевать закорачивающий кусочек провода на его выводы.

Ниже перечислено оборудование, необходимое для выполнения типичного теста на разрядку постоянным током:

♦ двунаправленный источник питания (питание/нагрузка) или отдельный источник питания и программируемая нагрузка (способная работать по постоянному току);

♦ прибор, позволяющий проводить измерения изменения напряжения во времени и хранить результаты (цифровой осциллограф или другое аналогичное оборудование);

♦ прибор, позволяющий проводить измерения колебаний тока во времени и хранить результаты (не обязателен, если вы уверены в установках источника питания и нагрузки).

Перед началом тестирования подключите оборудование сбора данных к выводам прибора и установите максимальную скорость регистрации данных (желательно, меньше 100 мс, чем быстрее регистрирует прибор, тем выше точность вычислений).

Подготовка

1. Установите необходимые предельные значения напряжения и тока источника питания и выключите питание.

2. Максимальный ток должен быть равен или меньше максимального тока испытываемого прибора. Maxwell обычно проводит тестирование своих элементов при величине токе 20–50 % от максимального, в зависимости от размера элемента. Если проводятся несколько тестов, необходимо обеспечить подачу воздуха для охлаждения.

3. Предельное напряжение должны быть равно максимальному напряжению ячейки, умноженному на количество последовательно включенных ячеек. Напряжение на одной ячейке должно быть не более 2,5 В. Шесть (например) последовательно включенных ячеек можно проверять при любом напряжении до 15 В (6 х 2,5 В = 15 В).

4. Подключите ионистор к источнику питания (после установки предельных значений тока и напряжения).

5. В зависимости от тока и длительности работы для поддержания температуры в допустимых для прибора пределах может потребоваться воздушное охлаждение.

6. Подключите приборы измерения напряжения и тока.

Заряд

1. Когда выполнены установки источника питания и ионистор подключен, включите источник питания.

2. Заряжайте конденсатор соответствующим током до достижения необходимого напряжения.

Разряд

1. Замечание. Если вы используете отдельную программируемую нагрузку вместо источника зарядного и разрядного тока, перед разрядом отключите источник от проверяемых ионисторов. (Недостаточно просто выключить его или установить на 0, поскольку у многих источников имеет место ток утечки.)

2. Установите нагрузку на соответствующее значение тока а разряд на 0,1 В, или насколько возможно низко.

3. НЕМЕДЛЕННО отключите нагрузку, как только будет достигнут минимум напряжения, позволяя при измерении исключить падение напряжения на внутреннем сопротивлении.

4. (Разряд можно остановить при любом напряжении. Maxwell, в зависимости от конкретного прибора, измеряет одни устройства при разряде до 0,1 В, другие — до половины начального напряжения. Величина емкости будут несколько выше при разряде до половины исходного напряжения, чем при разряде до 0,1 В.)

5. Измерьте следующие параметры:

— V w—» исходное рабочее напряжение;

— V min— минимальное напряжение с нагрузкой;

— I d— ток разряда;

— V f— напряжение через 5 с после снятия нагрузки;

— t d— время разряда от исходного напряжения до минимального напряжения.

Вычисление емкости:

Емкость = ( I dх t d)/( V w— V j) = ( I d x t d)/ V d

Это изменение напряжения ( V w— V j) используется потому, что оно устраняет вклад падения напряжения из-за эквивалентного последовательного сопротивления.

Эквивалентное последовательное сопротивление (при постоянном токе) вычисляется следующим образом:

ESR= V f— V min/ I d

Для измерения эквивалентного последовательного сопротивления на высоких частотах используется измерительный прибор или мост. Это сопротивление на частотах до 100 Гц обычно составляет 50–60 % от сопротивления при постоянном токе. Емкость может быть намного ниже из-за структуры электрода.

В Вычисления емкости и сопротивления можно выполнять и в цикле зарядки, используя аналогичные измерения.

Меры безопасности

Как и при проведении любых электрических тестов, вы должны быть достаточно осторожны. Необходимо соблюдать полярность и величину напряжения. Все соединения должны быть выполнены с расчетом на максимально возможный ток и изолированы для соответствующего напряжения. При проведении повторных испытаний может потребоваться воздушное охлаждение, чтобы устройства находились в рабочем диапазоне температур.

* * *