低成本做一个多功能电容耐压测试仪

qrut

有时使用一些电容的时候不知道耐压尤其贴片元件，这是测量其耐压需要高压稳压电源比较麻烦，于是打算做一个电容耐压测试仪。

测耐压需要一个高压源，本着低成本简单化的原则使用现成的boost升压板改造，下图非常常见的基于b628的boost升压板，红包后几毛钱的成本。


此款ic的最大输出电压只28v，因此直接是不能使用的，需要加以改造，打算配合100v的小表头使用，因此输出电压锁定到100v以内，这个电压用于耐压测试稍低，但是应对大多数常见贴片元件已经够用了。
下图是此款ic的原理图，我把它改成了小功率反激架构来使用，输出100v左右，电流0-5ma范围，电容耐压测试属于软击穿状态电流不能太大，太大会挂掉，也不能太小，太小测量不准确，一般是几个ma以内比较合适。
在原电路的基础上将升压电感绕出副边绕组（根据原板儿电感匝数确定副边匝数），整流滤波后输出高压100v（原低压端设定到19.5v），滤波电容不能太大，太大如果测试时接触不良则高压滤波直接对被测元件放电，此时电流不受控制，有损坏器件的可能，100nf以下比较合适。
新的100v绕组属于半开环转态，开路时由于原低压反馈环的存在基本稳压，带载时电压会下降，且带载能力取决于原低压输出负载大小（负载电阻值越小，高压带载越强），原板儿低压输出取样用的比较小，20v输出时有几个ma的电流，因此可兼作为负载电阻使用。
100v输出电流也要限制，图中r3可调作为电流取样电阻输出经过d5到fb，当100v负载增加则r3压降增加通过二极管控制fb使输出电流下降。同时还有近似恒功率的作用，由于r3取样电阻较大恒流值会受低压端输出电平影响，被测电容从0v充电时低压19.5v端会从vin-0.3v开始充电，对r1的上拉作用减弱，此时和r3叠加电流减小充电电流变大（5ma左右），等电压逐渐升高则电流逐渐变小，直到100v附近时的1ma左右，这样就实现了限流加近似恒功率。
好处是加快大电解的测量速度，高压时将电流减小限制测量电流防止器件损坏。输入和低压输出分别并联稳压管用作钳位保护，防止高压尖峰将升压ic击穿，r4，c4同样作用。测量的小表头不但需要测量高压，还兼顾电量指示作用，通过k2微动开关切换。由于低边电流取样电压表和高压不共地，因此如果直接测量高压端则测量值比实际值高0.83v左右（0.6+d5），通过串接d6 d7来大概抵消这个电压使测量值和实际值接近，测量电池电压时则不再串联实现一表两用。
20n60c和r8是放电电路，当测量完毕快速对被测元件放电，支持最大20a放电电流，可实现几千uf电容1秒放电完毕。左下角mos是放电控制管用作电平转换，当en高电平输出低电平到放电管栅极，en低电平时输出高电平开通放电管实现放电。



下图升压电感绕110圈（匝数取决于原电感匝数和电压端输出电压，设定19.5v需要大概5倍匝比，原电感如果20匝则大概需要绕100匝，多10匝作为余量），电流很小用最细的那种漆包线即可。


高压整流管，200v的肖特基


板子太小了，只能搭棚到边缘，焊好整流管再焊一颗耐压500v的电容。


焊好100v绕组，一根直接接地，一根接整流管，极性分辨: 先随便接，再调换线头，哪个输出高就是正确。


4v输入 空载 55ma电流


测量输出电压100v出头即可


带载测试 10ma降到95v，这样1ma时完全可以达到100v的输出。高压最大输出功率1w左右，测试时只用到0.1w以下。


50v 有20ma，应对几个ma的工作电流戳戳有余（带载能力取决于原19.5v输出负载，可以通过负载电阻去调节）


焊电流取样电路，取样输出通过二极管到fb端


en需要独立出电路，飞线到微动开关


飞线后en焊10k下拉


接20k电阻调电位器使输出2.5ma左右，这样将保证低压时（10v左右）5ma左右，高压时（100v左右）不超过1ma


放电电路用的元件


放电电阻


焊好放电电路


0.28寸的小表头


要将输入肖特基短接降低压降，实现电池供电


高压端电压测量串联的两颗二极管


套热缩管


红包后几毛的防水盒


大小整合适


里面立柱碍事全部去除


将板子粘里面


焊好测试按钮


正面需要开孔


开孔后


电压表开孔


开孔后


剪个遮盖片，这样有助于改善显示效果


粘好电压表和微动


电源开关


底壳侧面开孔


开孔后


电量指示按钮


开孔后


充电板


开孔后


再戳个指示灯孔


安置好正面


安置好开关和充电板


开关有点长磨短


两个插针座，这是小口径座子


杜邦线的排针座，这个用作大口径座子（需要修磨合适）


正面开两组测试孔，和V字测试槽（用作贴片元件）


安置好测试孔


一块pcb裁剪成V字形


镀镍防氧化


镀镍后


中心部位开槽绝缘


正负极开槽引线


焊线


塞里面，低于表面一些，这样测量贴片元件用作限位固定。


正面效果


内部接好线（线要比图中粗一些）


全部接好线


一粒山寨电池


焊好线裹马拉胶带


贴厚的水晶双面胶


焊好电池


基本完工


侧面


底部充电


又打印了标签


充电时


侧面的开关


按一下电量显示


空载测试，显示97.3v，这个表头说是100v，实际超过97.3就不动了，不过影响不大。


下面一些简单的测试，一颗6.3v的电解


插小孔位里，测试极限耐压12.6v，1倍的余量了。


16v的


测试结果31v，也1倍左右。


50v的


结果96v，同样一倍左右，松下电容耐压余量较大。


松下3300uf 25v


插大孔里，极限耐压38v，大容量的耐压余量稍低，也50%了


40v的肖特基，测量反向耐压


卡在V形槽内，V形槽的设计可以应对任何尺寸的贴片元件。


这样摆好


极限反向耐压57v左右，还可以测试稳压管齐纳值和led vf压降等等就不演示了（注意不要测试钽电容，钽电容几乎没有软击穿状态，几个ma就会击穿绝缘层，钽非常活泼会直接燃烧炸掉）


大电解的1s快速放电视频
VID_20231130_095733.mp4 (1.36 MB, 下载次数: 0)

2023-12-1 17:58 上传

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最近论坛真是一言难尽啊


完

石墨

V形测试片有点像特斯拉的T标

myseil

棒！nice！

jf201006

做的漂亮

海上生明月丶

这是做了个隔离升压电源啊

qrut

石墨 发表于 2023-12-1 18:21
V形测试片有点像特斯拉的T标

丁字裤哈哈

qrut

海上生明月丶 发表于 2023-12-1 19:15
这是做了个隔离升压电源啊

是的必须隔离升压，boost输出不能低于输入，这个需要0v起～

qrut

myseil 发表于 2023-12-1 18:31
棒！nice！

谢谢支持～

8139

恭喜球球秒精

帖子开始的时候我还合计这个能不能测钽电容，看到后来果然会boom

qrut

jf201006 发表于 2023-12-1 19:14
做的漂亮

老兄来了，谢谢支持～

qrut

8139 发表于 2023-12-1 19:35
恭喜球球秒精

帖子开始的时候我还合计这个能不能测钽电容，看到后来果然会boom ...

老兄来了，帖子发了两遍，第一遍提交直接无图又重新传图，好在文本提前备份粘贴的不然又得1个小时码字 绝对不能测钽电容，几个ma就炸，火花四溅 以前厂里测试时就稳压电源烧着玩儿，击穿后直接剧烈燃烧一个火球，扣瓶子里跟放花一样

海上生明月丶

qrut 发表于 2023-12-1 19:34
是的必须隔离升压，boost输出不能低于输入，这个需要0v起～

哦，明白了，有时间仿制一个

8139

qrut 发表于 2023-12-1 19:59
老兄来了，帖子发了两遍，第一遍提交直接无图又重新传图，好在文本提前备份粘贴的不然又得1个小时 ...

必须先备份文字，现在论坛不稳定，很可能出各种幺蛾子

钽电容性能比较好，但是一旦没用好就是各种boom和燃烧

                               
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qrut

8139 发表于 2023-12-1 20:09
必须先备份文字，现在论坛不稳定，很可能出各种幺蛾子

钽电容性能比较好，但是一旦没用好就是各 ...

嗯 以前容量体积是优势，现在逐渐被mlcc反超～

亲爱的混蛋

几块钱干了别人几百块的事

亚历山大

又可以访问了，来就看到精华大作

m3132427

做的不错有时间仿制一个

aacyxjz

论坛一言难尽哈哈哈

bennanhaier

钽电容的标注耐压应该还是靠谱，不靠谱就boom，应该也得有一倍余量吧！

qrut

亲爱的混蛋 发表于 2023-12-1 20:33
几块钱干了别人几百块的事

哈哈 谢谢支持～