薄膜电容的耐环境能力/电压/电流试验

1、耐环境能力试验

2.1 温度冲击试验

温度冲击试验就是通过环境温度的快速变化，确定电容器暴露于高低温极值下，以及抗御高低温极值交替冲击的能力。温度冲击试验常采用如下条件：

试验温度：-55℃～85℃；

恒温时间：30分钟；

转换时间：≤5分钟；

循环次数：50次；

试验要求：试验箱应有足够的热容量，以便试验样品放入试验箱后，在5分钟内工作空间就能恢复到规定的温度值。

2.2 耐电压试验

介质耐电压试验是在相互绝缘的部件之间或绝缘的部件与地之间，在规定时间内施加规定电压，以此来确定电容器在额定电压下能否安全工作；能否耐受由于开关、浪涌及其他类似现象所导致的过电位能力，从而评定电容器绝缘材料或绝缘间隙是否合适。如果电容器有缺陷，则在施加试验电压后，必然产生击穿放电或损坏。击穿放电表现为飞弧、火花放电或击穿现象。过大漏电流可能引起电参数或物理性能的改变。

电容器在设计生产过程中，介质薄膜应该承受的击穿电压一般采用3～5倍额定电压，因而有可靠性指标的有机薄膜电容器能耐受一定超过额定电压的冲击电压的影响。通过耐电压试验可考核电容器的耐压能力和耐压性能的一致性。耐电压试验条件如下：

试验电压：UR、1.1UR、1.2UR、1.3UR、1.4UR、1.5UR；

环境温度：25℃；

加压时间：60秒；

电压性质：直流；

试验要求：试验电压的脉冲分量不得超过均方根值的5%，电源功率和输出阻抗应保证在各种试验负载下都无显著的波形失真和显著的电压变化。

2.3 振动试验

振动能使电容器结构松动，内部部件产生相对运动。振动能造成焊点脱落、接触不良、工作特性变劣。振动还会使电容器产生噪声、磨损、物理失效、甚至会使结构疲劳。其具体试验条件如下：

振动频率范围：10～2000Hz；

位移幅值：0.75mm；

加速度：100g；

交越频率：70.7Hz；

扫频次数：3个方向各12次；

时间：共12小时

2.4 冲击试验

冲击试验是模拟电容器在运输、搬运及整机运行操作中可能承受的非重复性冲击作用时的适应能力。其具体试验条件：

冲击：50g；

标称脉冲持续时间：11ms；

波形：半正弦；

速度变化：3.44m/s；

冲击方向和次数：对试验样品的三个互相垂直轴的六个方向上各施加三次冲击（共计18次）

2.5 耐湿试验

耐湿试验是用加速方法评价元件和材料，在典型的热带和亚热带高温高湿度条件下耐潮湿劣化影响的能力。其具体试验条件如下：

循环步骤：步骤1试验箱内温度应在2.5h内从25℃升至65℃。在此期间，相对湿度为90%～100%；

步骤2在温度为65℃及相对湿度为90%～100%条件下保持3h；

步骤3试验箱温度应在2.5h内降至25℃，相对湿度为80%～100%；

步骤4从第8h开始，试验箱温度应在2.5h内从25℃升至65℃。在此期间，相对湿度为90%～100%；

步骤5在温度为65℃及相对湿度为90%～100%条件下保持3h；

步骤6试验箱的温度应在2.5h内降至25℃，相对湿度为80%～100%；

步骤7在温度为25℃，相对湿度为90%～100%条件下持续至第24h循环结束。

循环次数：10次

综合有机薄膜储能脉冲电容器的主要应用场所、主要失效模式、脉冲放电的分类和目前在环境试验的研究情况等，选取了比较符合目前有机薄膜储能脉冲电容器生产和应用情况的试验程序。

2、耐电流能力试验

2.1短路放电试验

短路放电试验是为了在一个极限放电状态内达到试验的等效值，通过采用短放电试验就可得到：施加不同工作电压，放电回路负载为零。

短路放电试验条件：

试验电压：1倍额定电压、1.1倍额定电压、1.2倍额定电压、1.5倍额定电压；

试验温度：25℃；

充电时间：6s～10s；

放电上升时间：150ns～300ns；

放电次数：500次、1000次、1500次、2000次、2500次、3000次、3500次、4000次。

试验要求：分别抽取样品施加1倍、1.1倍、1.2倍、1.5倍额定电压；

电容器寿命试验前进行电容量、损耗的测试；试验中，容量和损耗每500次进行一次测试。试验过程中保持放电回路不变，用示波器及电流感应环每500次监测一次放电电流。

2.2 负载放电

负载放电试验是为了在一个实际放电次数框架内达到试验的等效值，通过施加额定电压的电压采用不同的外加负载（不同的负载会直接影响放电上升沿时间）进行负载放电试验就可得到。

负载放电试验条件：

试验电压：额定电压

试验温度：25℃

充电时间：6s～10s

放电上升沿时间：1ms、2ms、5ms、10ms

放电次数：10000次

试验要求：分别抽取样品施加额定电压，采用不同的负载进行放电，放电时，其放电波形上升沿时间分别为：1ms、2ms、5ms、10ms、20ms。电容器寿命试验前进行电容量、损耗的测试；试验中，容量和损耗每500次进行一次测试。试验过程中保持放电回路不变，用示波器及电流感应环每500次监测一次放电电流。

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