一．電容器漏電流相關知識
電容器是儲存電量和電能（電勢能）的元件，在兩個導體間夾一層不導電的絕緣介質，就構成了一個基本電容器，不同種類的絕緣介質，決定了電容器的容量及承受電壓能力。
電子電路中，電容器在調諧、旁路、耦合、濾波等電路中起著重要的作用。
1. 電容器漏電流產生的原因
在電容器兩端加上電壓時，電容器就會儲存電荷，但是，電容介質不可能絕緣，當電容加上直流電壓時，電容器會有漏電流產生。
2. 電容器漏電流的危害
大電容，尤其是電解電容、鉭電容、陶瓷電容（大容量）電容量通常較高，通常用在電氣設備的電源供應器、開關電源及直流-直流轉換器中，在交流電整流電路用作平滑及緩沖直流信號。
電容器漏電流會隨著溫度的增加而增加，也會隨施加電壓的增大而增大，因此，電器產品在使用時的可靠性高低主要取決于該產品的漏電流大小和高溫時該產品的漏電流變化率。
特別是在無電阻保護的低阻抗開關電源電路和大功率脈沖充放電電路里使用時，該產品的上述特性將對電路可靠性影響非常大，幾乎是決定性的。
因為此類電路中存在頻繁的浪涌電壓和浪涌電流，耐壓不夠和高溫時漏電流變化大的產品根本不能承受浪涌沖擊，瞬間就有可能被擊穿而失效或爆炸。
3. 電容器漏電流正確測量基礎知識
由于不同介質特性及環境因素存在，自然界中不存在純凈的電容器，通常一個電容器由不同的部分組成，如圖1
測試漏電流時，是在電容器兩端施加直流電壓Vs，然后用電流表測試通過電容器的電流，如圖2，由于雜質的存在，實際電流有三個部分組成。如圖3
由圖可見，實際上在測試的時候，測試的是總電流，而這總電流有三個分量，三個電流分量分別是：
1） Ip：流過絕緣電阻Rp的漏電流，也叫傳導泄漏電流。
流過絕緣層、導體之間或從導體到地的電流。該電流隨著絕緣的惡化而增加，并在Id介質吸收電流（見圖 4）消失后占主導地位。因為它相當穩定且與時間無關，所以這是測量絕緣電阻的最重要的電流。
2） Ic：電容充電電流
電容兩端施加直流電壓時，對電容器進行充電的電流，為瞬時電流，在電容兩端電壓充至測試電壓后下降。
低容量電容器，電容充電電流Ic高于傳導泄漏電流Ip，但通常在我們開始記錄數據時就消失了。因此，在記錄之前讓讀數提前穩定很重要。
高容量電容器，電容充電電流Ic可能會持續很長時間才能穩定下來。
3） Id：介質吸收電流
由介電材料內分子極化引起的電流，介電材料吸收分量由Rd和Cd，通常生成多個時間常數(Rd×Cd)。
該電流最初很高，電流幅度與Rd 的值成反比，回逐漸呈指數衰減至0.
高容量電容器或容性設備以及潮濕污染的絕緣時，電流下降時間會很慢。
4. 電容器漏電流的計算
電容器漏電流通常按國際或國內流行標準，可通過下列公式計算：
在電容器充電2分鐘即120s之后
I=kCV
k：固定系數，0.01-0.03，通常0.03為民用標準，0.01為標準
C：標稱容量
V：電容器基本電壓
以一個25V耐壓1000μF電容器為例，其漏電流為
民用標準：
標準：
二．電容器漏電流測試痛點
由電容器漏電知識部分可以了解到，電容器漏電流測試非常重要，但是在測試的時候往往會由下列痛點：
1. 測試效率低下，每個產品至少需要1分鐘-2分鐘時間，在大規模使用大容量電容器時，沒有足夠時間進行全檢。
2. 市場上常見的群電容漏電流解決方案，測試結果不夠精確，數據無法一一記錄及統計。
3. 大部分多個電容漏電流解決方案，無法實現和自動化產線系統集成。
三．電容器漏電流快速測試解決方案
同惠電子在元器件檢測行業默默耕耘了三十年，始終秉承為客戶服務的宗旨，對于此類痛點，有著高效、精準、完善的解決方案。
1. 方案概述
電容器漏電流檢測效率不高的原因及解決方法有下列幾個：
序號 | 原因 | 解決方法 |
1 | 電容器充電時間長，至少需要60s-120s | 采用預充電方式，提前將電容器充滿，系統繼續進行測試 |
2 | 只能單臺檢測 | 采用多路掃描法或多路并行電流采樣模塊， |
3 | 漏電流測試儀器測試速度慢 | 采用高采樣率電流采樣模塊 |
4 | 電容器封裝不同，插拔速度較慢 | 設計不同工裝，提前裝好器件，多個一起測試 |
因此，同惠解決電容器漏電流快速測試方案特點如下：
l 采用并行測量法，提高整體測試效率
l 電容器預充電，以保證測試效率
l 測試通道：40或根據需求定制
l 預充電電源：電壓：0-650V，根據電容器規格、測試通道定制
l 預充電電流：0-50mA/通道，可定制
l 漏電流測試范圍：0.1nA-20mA，分辨率0.1nA
l 漏電流測試精度：0.5%
l 測試工裝，根據需求定制，可兼容多種規格電容器，方便更換治具頭及批量插裝電容器
整體結構如圖：
2. 系統結構
3. 測試治具
l 測試工裝
可根據不同封裝、不同尺寸電容器定制
l 控制單元
負責測試治具和測試模組之間連接線纜的切換，這樣的好處是在更換不同封裝、不同型號產品進行測試時，無需插拔各種連接線，直接更換產品即可。在實際應用中達到快速、方便、簡潔的操作，提高作業效率、產出目的。
l 測試線纜
為了抑制干擾獲得微小電流的準確測量，本系統連接用件采用三同軸連接器和線纜。
4. 軟件架構
5. 軟件頁面
測試軟件采用同惠ATE通用框架，根據不同產品或不同測試需求會有相應更改。
l 測試主頁面
n 測試主頁-菜單
n 測試主頁-型號清單
n 測試主頁-測試結果
電解電容漏電流測試
鉭電容漏電流測試
陶瓷電容漏電流測試
電流模塊技術參數
產品型號 | TH2550T | |
測量分辨率 | 61/2位 | |
電流測量 | ||
量程 | 精度 | 分辨率 |
20pA | ±(1%+5fA) | 0.1fA |
200pA | ±(0.5%+5fA) | 0.1fA |
2nA | ±(0.2%+50fA) | 1fA |
20nA | ±(0.2%+3pA) | 10fA |
200nA | ±(0.2%+5pA) | 100fA |
2μA | ±(0.1%+50pA) | 1pA |
20μA | ±(0.05%+500pA) | 10pA |
200μA | ±(0.05%+5nA) | 100pA |
2mA | ±(0.05%+50nA) | 1nA |
20mA | ±(0.05%+500nA) | 10nA |
測試端子 | ||
電流輸入 | 三軸BNC | |
接口 | ||
通訊接口 | USB DEVICE | |
環境溫度與濕度 | ||
使用溫濕度 | 0°C - 45°C，30 % - 80 %，無冷凝 | |
存放溫濕度 | -20°C - 60°C，10 % - 90 %，無冷凝 | |
精度保證 | 23℃±5℃， 30%-80%RH | |
預熱時間 | 1小時 | |
環境溫度變化 | 自校準后小于±3℃ | |
校準周期 | 1年 | |
整套測試系統配置清單
序號 | 配件名稱 | 型 號 | 單位 | 數量 | 備注 |
1 | 工控主機 | 臺 | 1 | ||
2 | 鍵盤、鼠標、顯示器 | 套 | 1 | ||
3 | 多通道高精度電流采集模塊 | 臺 | 10通道/臺 | ||
4 | 可編程直流電源 | 臺 | 1 | 根據電壓電流選型 | |
5 | 測試治具 | 套 | |||
6 | 系統機柜 | 臺 | 1 | ||
7 | 系統軟件 | 套 | 1 | ||
8 | |||||
9 | |||||
10 | |||||
| 標配 | |||||
| 配件名稱 | 型號 | ||||
| 選配 | |||||
| 配件名稱 | 型號 | ||||
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