一种提高钽电容器可靠性的老化电路及老化方法与流程

本发明涉及钽电容器老化领域，具体是一种提高钽电容器可靠性的老化电路及老化方法。

背景技术：

1、钽电容器老化，是对钽电容器施加温度和电压应力，使有轻微缺陷产品自我修复和加速重缺陷产品早期失效的一种方法。通常在85℃、施加1.2-1.5倍额定电压或在125℃、施加额定或降额电压进行老化，常用两种老化方法：

2、1、在老化电路上对每只钽电容器串连1000-2000欧姆的电阻，当电源对钽电容器施加负载时电阻限制钽电容器的充电电流，这种方式称有阻老化；

3、2、老化电路没有保护电阻，电源直接对每只钽电容器施加老化电压，电路中的短路电流为电源最大输出电流，这种方式称无阻老化。

4、上述这两种老化方法都存在一定缺陷，有阻老化时，有缺陷的钽电容器电流增大时，电路高电阻分压使该只钽电容器老化电压下降电流减小，使产品不能正常加载老化电压，较小的电流可以使钽电容器产生自愈而得到修复；无阻老化时有缺陷钽电容器的漏电流增大会引起电路电流增加，当电流持续增加时就会突然引起有缺陷钽电容器的过热燃烧和击穿，如果是片式钽电容器因为电容器在引线框架上密度较高，失效燃烧的钽电容器瞬间产生的几百度的高温还会通过引线的公共极迅速传导给相邻的钽电容器，导致相邻钽电容器温度升高电流变大击穿甚至又发生燃烧，燃烧释放的烟雾会污染相邻的钽电容器，造成更多的外观废品。此时，生产只能中断剔除有缺陷产品重新加载，影响了生产效率。

5、目前，常用有阻老化方法对钽电容器进行老化，钽电容器漏电流的合格率较高，因为电路电阻保护了有缺陷的钽电容器，使其自愈漏电流合格。但是这部分漏电流合格的产品，可靠性存在问题。试验证明发生过多次自愈的钽电容器中约有40％-60％的产品在寿命试验或加速寿命试验中会发生漏电流早期失效，因此必须在老化期间检测和剔除有缺陷的产品。

技术实现思路

1、为克服现有技术的不足，本发明提供了一种提高钽电容器可靠性的老化电路及老化方法，用以解决现有钽电容器老化方法存在可能导致电容器过热燃烧和击穿，甚至是影响相邻钽电容器的正常老化，进而影响整个老化工艺的执行的问题，以及没法精准找出有缺陷钽电容器的问题。

2、本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

3、一种提高钽电容器可靠性的老化电路，包括至少1个老化电路单元，所述老化电路单元包括：

4、自锁电路，用于启动对待老化钽电容器的老化，并在待老化钽电容器的漏电流超过阈值时停止对待老化钽电容器进行老化；

5、延时电路，用于延迟自锁电路单元的触发时间。

6、进一步地，作为优选技术方案，所述老化电路单元还包括：

7、指示电路，用于判断对应的待老化钽电容器是否正常老化。

8、进一步地，作为优选技术方案，所述自锁电路包括第一晶体三极管q1、第二晶体三极管q2、第一电阻r1、第三电阻r3、第四电阻r4以及第六电阻r6，所述延时电路包括第二电阻r2和极性电容c1，所述指示电路包括第三晶体三极管q3、第五电阻r5以及发光二极管，所述第一晶体三极管q1的集电极连接待老化钽电容器cx的正极，待老化钽电容器cx的负极连接直流老化电源的正极，所述第一电阻r1的两端分别连接第一晶体三极管q1的发射极、第二晶体三极管q2的发射极，所述第二晶体三极管q2的发射极接地，所述极性电容c1的正极连接第二晶体三极管q2的发射极，极性电容c1的负极连接第二晶体三极管q2的基极，所述第二电阻r2的两端分别与第三电阻r3、第二晶体三极管q2的基极连接，所述第三电阻r3与第一晶体三极管q1的发射极连接，所述第四电阻r4的两端分别连接第一晶体三极管q1的基极、第二晶体三极管q2的集电极，所述第五电阻r5的两端分别与第二晶体三极管q2的集电极、第三晶体三极管q3的基极连接，所述第六电阻r6的一端与第二晶体三极管q2的集电极连接，第六电阻r6的另一端接直流老化电源的负极，所述第三晶体三极管q3的集电极与第二电阻r2、第三电阻r3连接，所述第三晶体三极管q3的发射极与发光二极管的正极连接，发光二极管的负极与直流老化电源的负极连接。

9、进一步地，作为优选技术方案，所述待老化钽电容器cx为片式钽电容器、聚合物钽电容器、液体钽电容器中的任意一种。

10、一种提高钽电容器可靠性的老化方法，包括以下步骤：

11、步骤s1：在85℃或125℃的高温环境下，直流老化电源对各老化电路单元的待老化钽电容器进行持续加载；

12、步骤s2：直流老化电源对待老化钽电容器进行持续加载的过程中，待老化钽电容器的漏电流持续增大，当某一个或多个老化电路单元的发光二极管点亮时，说明该老化电路单元的待老化钽电容器存在缺陷，该老化电路单元流经该待老化钽电容器的电流被瞬间切断，其余发光二极管未点亮的老化电路单元继续对其对应的待老化钽电容器进行老化，直至老化结束；

13、步骤s3：老化结束后，将发光二极管亮起的老化电路单元对应的钽电容器剔除即可。

14、本发明相比于现有技术，具有以下有益效果是：

15、本发明通过设计一种新的老化电路，能够动态监测老化过程中流过钽电容的电流，当钽电容的漏电流超过设定值时电路会限制流过该电容器的电流，记录并切断其电流，避免了该钽电容继续发热甚至是燃烧的发生，确保了其他相邻钽电容的老化工艺能够不受影响而正常执行，老化结束后只需要将led灯亮所对应的钽电容剔除即可，精准找出有缺陷的钽电容的同时，不会放任有缺陷的钽电容影响相邻钽电容的正常老化，从而真正提高了钽电容的可靠性和综合成品率。

技术特征：

1.一种提高钽电容器可靠性的老化电路，其特征在于，包括至少1个老化电路单元，所述老化电路单元包括：

2.根据权利要求1所述的一种提高钽电容器可靠性的老化电路，其特征在于，所述老化电路单元还包括：

3.根据权利要求2所述的一种提高钽电容器可靠性的老化电路，其特征在于，所述自锁电路包括第一晶体三极管q1、第二晶体三极管q2、第一电阻r1、第三电阻r3、第四电阻r4以及第六电阻r6，所述延时电路包括第二电阻r2和极性电容c1，所述指示电路包括第三晶体三极管q3、第五电阻r5以及发光二极管，所述第一晶体三极管q1的集电极连接待老化钽电容器cx的正极，待老化钽电容器cx的负极连接直流老化电源的正极，所述第一电阻r1的两端分别连接第一晶体三极管q1的发射极、第二晶体三极管q2的发射极，所述第二晶体三极管q2的发射极接地，所述极性电容c1的正极连接第二晶体三极管q2的发射极，极性电容c1的负极连接第二晶体三极管q2的基极，所述第二电阻r2的两端分别与第三电阻r3、第二晶体三极管q2的基极连接，所述第三电阻r3与第一晶体三极管q1的发射极连接，所述第四电阻r4的两端分别连接第一晶体三极管q1的基极、第二晶体三极管q2的集电极，所述第五电阻r5的两端分别与第二晶体三极管q2的集电极、第三晶体三极管q3的基极连接，所述第六电阻r6的一端与第二晶体三极管q2的集电极连接，第六电阻r6的另一端接直流老化电源的负极，所述第三晶体三极管q3的集电极与第二电阻r2、第三电阻r3连接，所述第三晶体三极管q3的发射极与发光二极管的正极连接，发光二极管的负极与直流老化电源的负极连接。

4.根据权利要求1所述的一种提高钽电容器可靠性的老化电路，其特征在于，所述待老化钽电容器cx为片式钽电容器、聚合物钽电容器、液体钽电容器中的任意一种。

5.一种提高钽电容器可靠性的老化方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种提高钽电容器可靠性的老化电路及老化方法，所述老化电路包括直流老化电源以及若干并联在直流老化电源两端的老化电路单元，每个所述老化电路单元包括3个晶体三极管、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、极性电容C1、待老化钽电容器Cx以及发光二极管，3个晶体三极管分别是第一晶体三极管Q1、第二晶体三极管Q2、第三晶体三极管Q3。本发明能够精准找出有缺陷的电容器的同时，不会放任有缺陷的电容器影响相邻电容器的正常老化，从而真正提高了电容器的可靠性和综合成品率。

技术研发人员：李坤奇,杨勇,朱财君,谢哲,吴越,王波,李俊伟
受保护的技术使用者：成都铭瓷电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/6/11