一種薄膜電容器壽命預測方法
【專利摘要】本發明公開了一種薄膜電容器壽命預測方法，其主要是根據薄膜電容器的實際使用條件，包括使用場所的溫度、濕度、電容器所承受的電流波形、電壓波形及頻率，通過采用可編程溫濕度控制箱模擬電容器的工作環境條件，采用專用信號發生器產生同電容器工作時相同的電流電壓波形，通過加速試驗方法，和對試驗前后電容器參數變化量的計算，利用理論公式和經驗公式對電容器的壽命進行預測。本發明測試時間短且測試結果準確、可靠。
【專利說明】一種薄膜電容器壽命預測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電容器的檢測領域，尤其涉及一種薄膜電容器壽命預測方法。
【背景技術】
[0002]申請號為200710300742.6，申請日為2007年12月28日的中國發明專利申請說明書公開了一種電力電容器元件的壽命試驗方法，其包括以下步驟:步驟1，對電容器元件進行抽樣，將抽樣的電容器元件放置于密封的油槽中，油槽充注絕緣油后，放置在溫度恒定的烘箱中，烘箱溫度為55°C~65°C ;步驟2，給抽樣電容器元件依次施加1.15^1.25、1.35~1.45、1.55~1.65、1.75~1.85、1.95~2.05,2.15~2.25倍的電容器元件額定電壓UNE,對應運行時間為17~15h、15~13h、9~7h、5~3h、5~5h、5~3h ;步驟3，統計電容器元件擊穿數量，電容器元件擊穿數量小于抽樣電容器元件三分之一，則壽命試驗合格。該發明節省了生產試驗時間，用該發明的加速試驗壽命的方法可以很快對電容器原件的壽命和性能作出判斷，如果電容器元件不合格，就不用做成電容器，直到電容器元件合格后，再做電容器，節省了大量的生產時間；該發明節省了材料。但是該發明也存在自身的一些缺點，例如，其采用的是國家標準，而國家標準規定的試驗條件不能完全覆蓋現有薄膜電容器可能應用到的情形，其實驗結果不能完全代表電容器的可靠性或壽命。該方法適用于電力電容器元件的壽命實驗，而用于測試薄膜電容器的壽命時，由于其余電力電容器之間的差異，使得其試驗條件完全不適用于薄膜電容器。
[0003]而傳統的薄膜電容器的壽命預測方法一般采用對薄膜電容器進行耐久性試驗和可靠性試驗來進行，這兩種方法有一定的可信度，但存在很多不足，一是需要時間長，試驗成本高，反應速度慢，如一般薄膜電容器的耐久性試驗時間為1000小時或2000小時；二是針對性不強，目前進行上述試驗所依照的標準主要有國際標準、國家標準、行業標準和企業標準，目前所有上述標準都是通用標準，多數標準規定的試驗條件不能完全覆蓋現有薄膜電容器可能應用到的情形，因此通用的方法得到的試驗結果不能完全代表薄膜電容器的可靠性或壽命。
[0004]
【發明內容】
:
為了克服傳統薄膜電容器壽命預測方法耗費時間長、成本高、反應速度慢，試驗結果不準確的缺陷，本發明提供了一種薄膜電容器壽命預測方法，該方法能大大縮短測試時間、反應速度快從而降低了測試成本且試驗結果準確，完全能代表薄膜電容器的可靠性和壽命。
[0005]為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是:
一種薄膜電容器壽命預測方法包括如下試驗步驟:
A、利用溫度計和濕度計對需要測試的薄膜電容器的使用環境的溫度、濕度進行測定并記錄在案；
B、對需要測試的薄膜電容器實際工作時的電流、電壓、頻率和波形進行了解或測量，利用信號發生器產生與薄膜電容器工作電壓、電流頻率和波形一致的電信號；
C、根據步驟A、B步驟中薄膜電容器的溫度、濕度和薄膜電容器工作是的電壓、電流、波形及頻率，結合電容器的材質和自身特性，確定好試驗方案，方案內容包括試驗時采用的溫度、濕度、電壓、電流、波形及頻率和試驗時間，根據上述參數簡歷壽命預測的數學模型；
D、將需要測試的薄膜電容器進行編號；
E、將步驟D已經編完號的薄膜電容器進行電參數測試、記錄好每只電容器的測試值；
F、將測試好的薄膜電容器放置在夾具上，將夾具和薄膜電容器一起放入可編程溫濕度控制箱，開啟可編程溫濕度控制箱電源，根據實驗方案做好溫度、濕度編程，待可編程溫濕度控制箱內溫度、濕度達到步驟C中的溫度和濕度時開啟信號發生器，將步驟C中預定的溫度、濕度、電壓、電流、波形及頻率施加到薄膜電容器上，開始計時，試驗過程中對失效電容器的編號和失效時間進行記錄；
G、到步驟C中的試驗時間后關閉可編程溫濕度控制箱和信號發生器，取出試驗產品，在常溫下放置4小時以上，對電容器參數進行測試；
H、根據試驗過程中電容器失效的時間數量和未失效電容器參數變化量，利用試驗方案中建立的數學模型，對電容器的壽命進行預測。
[0006]本發明具有以下優點:
1、采用本發明的技術方案，測試時間大大縮短，其測試時間一般為8-10個小時，相比傳統的測試時間整整縮短了 100倍。
[0007]2、采用本發明提供的技術方案是根據待測薄膜電容器的實際工作環境來預測薄膜電容器的使用壽命而不是采用國際標準、國家標準、行業標準和企業標準等通用標準，這樣的測試方法更加的貼近薄膜電容器的實際使用情況，其能準確預測出薄膜電容器的壽命，可靠性高。
[0008]3、本發明采用的各種測試工具均是現有的設備，易于操作。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1為薄膜電容器壽命預測試驗裝置示意圖
圖中標記1、夾具，2、信號發生器，3、可編程溫濕度控制箱，4、編程控制單元。
【具體實施方式】
[0010]一種薄膜電容器壽命預測方法包括如下試驗步驟:
A、利用溫度計和濕度計對需要測試的薄膜電容器的使用環境的溫度、濕度進行測定并記錄在案；
B、對需要測試的薄膜電容器實際工作時的電流、電壓、頻率和波形進行了解或測量，利用信號發生器產生與薄膜電容器工作電壓、電流頻率和波形一致的電信號；
C、根據步驟A、B步驟中薄膜電容器的溫度、濕度和薄膜電容器工作是的電壓、電流、波形及頻率，結合電容器的材質和自身特性，確定好試驗方案，方案內容包括試驗時采用的溫度、濕度、電壓、電流、波形及頻率和試驗時間，根據上述參數簡歷壽命預測的數學模型；
D、將需要測試的薄膜電容器進行編號；
E、將步驟D已經編完號的薄膜電容器進行電參數測試、記錄好每只電容器的測試值；
F、將測試好的薄膜電容器放置在夾具I上，將夾具I和薄膜電容器一起放入可編程溫濕度控制箱3，開啟可編程溫濕度控制箱3電源，根據實驗方案做好溫度、濕度編程，待可編程溫濕度控制箱3內溫度、濕度達到步驟C中的溫度和濕度時開啟信號發生器2，將步驟C中預定的溫度、濕度、電壓、電流、波形及頻率施加到薄膜電容器上，開始計時，試驗過程中對失效電容器的編號和失效時間進行記錄；
G、到步驟3中的試驗時間后關閉可編程溫濕度控制箱3和信號發生器2，取出試驗產品，在常溫下放置4小時以上，對電容器參數進行測試；
H、根據試驗過程中電容器失效的時間數量和未失效電容器參數變化量，利用試驗方案中建立的數學模型，對電容器的壽命進行預測。
[0011]利用成品可編程溫濕度控制箱，溫濕度控制精確可靠，完全模擬薄膜電容器在實際工作室的情況，采用合理的加速式樣方法和壽命預測數學模型，縮短了試驗時間，有利于縮短薄膜電容器的開發周期且較傳統的可靠性試驗節約了試驗時間和降低了試驗成本，與傳統試驗方法比試驗應力更接近電容器的實際工作情況，試驗和預測結果更為準確。
[0012]本發明的試驗原理為:
根據薄膜電容器的實際使用條件，包括使用場所的溫度、濕度、電容器所承受的電流波形、電壓波形及頻率，通過采用可編程溫濕度控制箱模擬電容器的工作環境條件，采用專用信號發生器產生同電容器工作時相同的電流電壓波形，通過加速試驗方法，和對試驗前后電容器參數變化量的計算，利用理論公式和經驗公式對電容器的壽命進行預測。
【權利要求】
1.一種薄膜電容器壽命預測方法，其特征在于:包括如下試驗步驟: A、利用溫度計和濕度計對需要測試的薄膜電容器的使用環境的溫度、濕度進行測定并記錄在案； B、對需要測試的薄膜電容器實際工作時的電流、電壓、頻率和波形進行了解或測量，利用信號發生器產生與薄膜電容器工作電壓、電流頻率和波形一致的電信號； C、根據步驟A、B步驟中薄膜電容器的溫度、濕度和薄膜電容器工作是的電壓、電流、波形及頻率，結合電容器的材質和自身特性，確定好試驗方案，方案內容包括試驗時采用的溫度、濕度、電壓、電流、波形及頻率和試驗時間，根據上述參數簡歷壽命預測的數學模型； D、將需要測試的薄膜電容器進行編號； E、將步驟D已經編完號的薄膜電容器進行電參數測試、記錄好每只電容器的測試值； F、將測試好的薄膜電容器放置在夾具上，將夾具和薄膜電容器一起放入可編程溫濕度控制箱，開啟可編程溫濕度控制箱電源，根據實驗方案做好溫度、濕度編程，待可編程溫濕度控制箱內溫度、濕度達到步驟C中的溫度和濕度時開啟信號發生器，將步驟C中預定的溫度、濕度、電壓、電流、波形及頻率施加到薄膜電容器上，開始計時，試驗過程中對失效電容器的編號和失效時間進行記錄； G、到步驟C中的試驗時間后關閉可編程溫濕度控制箱和信號發生器，取出試驗產品，在常溫下放置4小時以上，對電容器參數進行測試； H、根據試驗過程中電容器失效的時間數量和未失效電容器參數變化量，利用試驗方案中建立的數學模型，對電容器的壽命進行預測。
【文檔編號】G01R31/00GK103543346SQ201210240751
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年7月12日 優先權日:2012年7月12日
【發明者】晉華會, 何進, 黃獻文, 趙雪飛 申請人:四川云翔電子科技有限公司