电容器渗、漏油和“鼓肚”的原因及处理方法 -解决方案-华强电子网
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电容器渗、漏油，一般是以下原因引起的，可针对具体原因予以处理：（1）保养不良，外壳油漆剥落、有腐蚀点。应仔细进行检查，查出渗、漏油部位后，先清除该部位残留的漆膜和锈点，然后重新涂漆。（2）在搬运中将瓷套管与外壳交接处碰伤，该处出现裂纹；旋紧接头螺栓时用力过猛而扭伤接头，接头出现裂纹；元件本身质量差。如果有裂纹的部位只微微渗油而不漏油，可在漏油处嵌入肥皂，暂时继续使用；如果出现裂缝，则应调换电容器。
电容器渗、漏油，一般是以下原因引起的，可针对具体原因予以处理：（1）保养不良，外壳油漆剥落、有腐蚀点。应仔细进行检查，查出渗、漏油部位后，先清除该部位残留的漆膜和锈点，然后重新涂漆。（2）在搬运中将瓷套管与外壳交接处碰伤，该处出现裂纹；旋紧接头螺栓时用力过猛而扭伤接头，接头出现裂纹；元件本身质量差。如果有裂纹的部位只微微渗油而不漏油，可在漏油处嵌入肥皂，暂时继续使用；如果出现裂缝，则应调换电容器。 如果电容器出现“鼓肚”现象，说明其内部存在故障，个别元件已经击穿。电容器“鼓肚”，是由于内部元件击穿产生的电弧使油分解而产生气体，其体积膨胀造成的。 “鼓肚”的电容器应立即退出运行，否则，就可能发生爆炸。严禁用降低电压的方法继续使用。因为内部击穿处会不断产生电弧，使体积更加膨胀而导致电容器爆炸。
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1，从功率角度分析。& &&&& &大家可以不忽略R计算看看下，有惊喜！& 总之在选取一定的w值会改善功率因子哦，在不忽略R的情况下，可以有纯阻抗的情况出现。2，安全角度分析& &消除直流电机电刷产生的火花高频干扰用的。3，EMC角度分析& & &下面的分析网上很常见，我见直接复制过来了：& & & 直流电机电气噪音的典型频谱是一频带很宽且杂乱的脉冲信号，如未采取必要抑制措施，很多情况其电气干扰电平会超过限值（EMC）。& & & &直流电机的电气噪音是尖峰电压，主要是由马达电刷产生的。是由电刷与换向片触点的断开产生的。& & & 电容的作用是通过向噪声源的公共端提供一条阻抗很低的通路来将电压尖峰旁路掉。& & & 电容可以接在马达的每根引线与地之间，也可以接在两根引线之间。& & & 在电刷与地之间接入电容会有很大效果。& & &&& & & 减小噪声的另一个方法是在电刷上直接放置一个电感器件。电感的作用是防止当电刷通过换向片间隙时流进电刷电流的突然变化。电感的电感量大约为10～25μH。串联在电路中的扼流圈可以和到地的旁路电容组合起来构成一个低通滤波器，这可以增强单个电感或电容的滤波效果。& & && & & 常规的作法是直接在电机制造过程加入环形压敏电阻。题外话：看到这个电容时，你会不会联想到启动电容呢？启动电容和此时的电容的区别是什么呢？只有单相交流电动机使用启动电容，直流电机和三相交流电机不需要。单相电机的两个线圈不能产生旋转磁场，必须在其中一个线圈上串联电容，使这个支路的电流超前于另一个线圈的电流，才能在两个线圈之间形成旋转磁场，使转子转动。
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历史上的今天
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blogAbstract:'今天又看见小功率直流电机上并104的瓷片电容。想想了还是系统的归纳总结下，顺便复习复习，所谓是温故而知新。1，从功率角度分析。& &&&& &大家可以不忽略R计算看看下，有惊喜！& 总之在选取一定的w值会改善功率因子哦，在不忽略R的情况下，可以有纯阻抗的情况出现。2，安全角度分析& &消除直流电机电刷产生的火花高频干扰用的。3，EMC角度分析& & &下面的分析网上很常见，我见直接复制过来了：& & & 直流电机电气噪音的典型频谱是一频带很宽且杂乱的脉冲信号，如未采取必要抑制措施，很多情况其电气干扰电平会超过限值（EMC）。& & & &直流电机的电气噪音是尖峰电压，主要是由马达电刷产生的。是由电刷与换向片触点的断开产生的。',
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有没有人做过大功率900W直流有刷电机控制？
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PWM是单片机生成的，3.3V的电平，Q2/Q3是将3.3V提升到12V.MOS管是IRFP460，J6是直流有刷电机，Vm是22VAC全桥整流滤波后得到的，有286VDC，全速转的时候电流3.21A。一开始这个电路工作的好好的，有一次单片机下载错程序了，结果电路和单片机都出问题了，于是我又焊了一块，USB转232来向单片机发指令控制电机转速，电机一转，结果电脑找不到USB转232的串口了。IRFP460的DS击穿了，GS也击穿过一次。感觉很奇怪啊，这电路已经正常工作了一段时间了怎么突然出了这么多问题？请大家帮帮忙，调了一个月了领导很生气。也不知道怎样排查
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没法测电机运行时的波形，示波器探头的地和电路的地就打出了比较大的火花。另外就是现在PWM一加上MOS管就GS短路了。我的电路是由开关电源经过一个DC/DC隔离电源模块供电的，电机是220V全桥滤波得到的。
不接电机时MOS管的G极波形很好，100HZ在示波器2.5ms分辨率下很陡峭可以说没有杂波
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本帖最后由 likunxue 于
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换一种驱动试式
请问你做过这个驱动吗？
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本帖最后由 likunxue 于
22:22 编辑
请问你做过这个驱动吗？
做过, 不过我电机是550W的对于有刷电机, 输出到机控制线的抗干扰一定要注意, 我给你的图纸上的哪个小磁环很重要, 可以解决很多莫明其秒的问题, 比如工作过程中,CPU假死,程序跑飞等问题.都是由于电机工作时的电火花干扰引起.
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做过, 不过我电机是550W的对于有刷电机, 输出到机控制线的抗干扰一定要注意, 我给你的图纸上的哪个小磁环 ...
我没用小磁环，用光耦隔离了一下。之前的问题找到原因了，是碳刷碎了一点，导致对电路产生了很大的干扰。
请问你的电路咋对电机停机后电路中的电进行放电的，我停机后发现电机或整流电路电容里的电有很多，等了很长时间还有，被电了好几次
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你好啊兄弟 。我们导师最近也在研究大功率直流无刷电机，能否把完整原理发一份我邮箱。&&在此表明本人绝不用做商业用途，只是私人学习，也不会共享与他人。& &我的邮箱 & &如能共享万分感谢。
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新手上路, 积分 37, 距离下一级还需 13 积分
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你好啊兄弟 。我们导师最近也在研究大功率直流无刷电机，能否把完整原理发一份我邮箱。&&在此表明本人绝不 ...
兄弟大&&去st官网找吧&&他那个是有刷的&&无刷的和这个基本完全不一样&&看了有什么用处
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初级会员, 积分 99, 距离下一级还需 101 积分
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兄弟大&&去st官网找吧&&他那个是有刷的&&无刷的和这个基本完全不一样&&看了有什么用处
好的 谢谢了您
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电机控制最好用光耦隔离I/O口，而且下载程序的时候电机不要接，你在加个放电管，加在VM和MOS管D端
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你自己下个光耦隔离的，速度快不快的，不快的话TLP521就够了，我随便画的，我们驱动直流电机IRF540就够了，电压没你么这么高
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本帖最后由 xujian468 于
09:38 编辑
通电1分钟看看460烫不烫，烫的话你栅极电流可能太大了，R18，100多欧姆是否合适？？？
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电机驱动论坛热点问答：防止电气过应力的3种方法
电机驱动论坛热点问答：防止电气过应力的3种方法
有句话说得好，伟大的工程师不仅仅发现问题，他们更能够解决问题。
在我为这个系列所撰写与热点问答有关的中，我曾经解释了什么是电气过应力 (EOS)，它是如何影响集成电路 (IC) 组件的，以及电机驱动系统（根据上面提到的内容，这就是&问题&所在）中几个常见的EOS源。我的一个同事已经介绍了，一个常见的EOS源。不过，你可以采取哪些步骤来防止EOS呢（有什么&解决方案&）？在这篇博文中，我将介绍几种系统设计人员能够用来防止EOS或保护电机驱动系统内的器件不受EOS影响的更加常见的方法。
设计时打出裕量
在不对保护机制和器件进行深入、详尽研究的情况下，其中一个最常见的方法就是设计一个具有足够运行裕量的系统。
我将在这里给出一个示例。一个AC/DC转换器为一个简单的系统生成24V电源。 H桥栅极驱动器和功率MOSFET驱动一个有刷直流电机，并且由24V直接供电。
在理想情况下，24V电源的供电电压就是24V。在真实使用环境中，由于不同负载条件、电机的寄生效应和，这个24V电压将会发生变化。对于电源电压变化的理解能够使你选择具有合适电压额定值的组件。在电机驱动系统中，为组件额定值留出2倍的裕量是很常见的。在图1中，支持高达45V电压，而支持的电压高达40V，以耐受电源电压的变化和瞬态。
图1：有刷直流电机驱动系统
使用大容量电容器
另外还有一个常见的方法，我称之为&万能的&大容量电容器。这个方法可以像它听起来这么简单，或者很复杂，需要用不同的大电容器尺寸定制来生成一个细节仿真，以解决寄生效应和电机响应。大容量陶瓷或电解（大型）电容器提供一个本地电荷库。大容量电容器使得系统能够提供负载阶跃中所需的电荷，或者在电机再生期间对外提供所产生的电荷，而又不会产生过多的电压瞬变。图2是一个本地大容量电容器。
图2：具有大电容值的系统
在几乎所有的电机驱动系统中，都会用到一定数量的大电容值，当然，电容器的尺寸取决于特定的系统。其中的某些决定因素有：
电机系统所需的最高电流。
电源的电容值和供电能力。
电源与电机系统之间的寄生电感数量。
可以接受的电压纹波。
所使用的电机类型（有刷直流、无刷直流和步进电机）。
电机制动方式。
添加瞬态电压抑制器
如果之前的两个方法仍然不能提供对于EOS的足够保护，那么瞬变电压抑制器 (TVS) 就是下一个经常用到的保护机制。TVS二极管的工作方式为，在电感电压超过TVS的击穿电压时分流过多的电流。当过压情况消失时，TVS将自动复位。有必要了解TVS的几个重要参数，其中包括：
泄露电流：器件关闭时传导的电流。
击穿电压：当传导的电量很大时发生。
钳位电压：当器件将传导满额定值电流时。
功率额定值：器件能够安全传导的电能数量。
你还应该知道器件的寄生电容和电感，这两个值有可能会限制其有效性。
图3：TVS保护机制
TVS保护机制的某些常见缺点与其尺寸和成本有关。TVS的尺寸与电压瞬态期间必须从系统中消除的电量直接相关。
这些只是某些比较常见的防止EOS的方法；还有很多其它的方法。如果你也有EOS解决方案，或是想要分享这方面的经验，或者你想在未来的博客中看到哪些话题，请在下方留言。如果你有问题，你可以在内搜索答案，或者询问我们的电机应用团队。
原文链接：
使用大容量电容器来抑制电压的过应力应该说是一个比较传统比较通用的办法，简单而有效。原理也好理解，CU=Q，就是U=Q/C，要使电容的电压上升就要对电容进行电荷充电，而大容量电容需要大量电荷，故而能够储存这部分能量而产生较小的电压。以我自己的一点经验来看，使用电容虽好，但是有几个需要注意的地方，首先使用大容量电容势必增大体积和成本，尤其是高压电容，价钱指数上升，这样对工程压力很大。而且电容的放置位置和所处回路需要注意，理想的电容只是无功转换，但是实际的电容有ESR和泄露电容等各种寄生参数，有可能极大影响效率。而且对于大容量电容器来说一般使用电解电容，电解电容只能加直流电，而且等效串联电阻较大，在充放电的时候不仅消耗能量而且会加大电压纹波，使得抑制效果削减，对应的办法是选用低ESR的产品，当然这也会增大成本支出。那么只能采用多个并联的方法，电容并联容值相加，电阻并联阻值减小，可以起到一定效果。
学习防治EOS的三种常用方法：
1，选择两倍裕量的驱动功率器件，
2，选用大容量的电容，注意六因素。
3，增加TVS保护器件，注意四参数。
如果用DRV8701 H桥栅极驱动器和CSD18509Q5B功率管组合的话那么电机驱动电路就会简单很多不论是设计还是生产都会简单起来
有效防止电气过应力方法
设计时打出裕量
在不对保护机制和器件进行深入、详尽研究的情况下，其中一个最常见的方法就是设计一个具有足够运行裕量的系统。
使用大容量电容器
另外还有一个常见的方法，我称之为“万能的”大容量电容器。这个方法可以像它听起来这么简单，或者很复杂，需要用不同的大电容器尺寸定制来生成一个细节仿真，以解决寄生效应和电机响应。大容量陶瓷或电解（大型）电容器提供一个本地电荷库。大容量电容器使得系统能够提供负载阶跃中所需的电荷，或者在电机再生期间对外提供所产生的电荷，而又不会产生过多的电压瞬变。图2是一个本地大容量电容器。
添加瞬态电压抑制器
如果之前的两个方法仍然不能提供对于EOS的足够保护，那么瞬变电压抑制器 (TVS) 就是下一个经常用到的保护机制。TVS二极管的工作方式为，在电感电压超过TVS的击穿电压时分流过多的电流。当过压情况消失时，TVS将自动复位。有必要了解TVS的几个重要参数，其中包括：
泄露电流：器件关闭时传导的电流。
击穿电压：当传导的电量很大时发生。
钳位电压：当器件将传导满额定值电流时。
功率额定值：器件能够安全传导的电能数量。
你还应该知道器件的寄生电容和电感，这两个值有可能会限制其有效性。
已经完成的一个项目，上述三种方法都使用了，驱动功率器件加大余量，选用大容量的电容而且是并联，增加TVS保护器件，保护器件一定要选择功率足够的，如果选择的不合适，会造成TVS损害，造成短路，使用的时候要小心。
电机启动的应力尤为巨大，防止电气过应力是十分重要的环节，有很多方法，器件留出足够的裕量、处理好应力吸收回路，都是重要的方法；其中应力吸收还应该要注意温度的问题
通过本博文学习了解了防止电气过应力的三种方法：
一、设计时打出裕量
其方法就是设计一个具有足够运行裕量的系统。例如在电机驱动系统中，为组件额定值留出2倍的裕量，以耐受电源电压的变化和瞬态。
二、使用大容量电容器
这是一个比较常见的方法。大容量陶瓷或电解（大型）电容器提供一个本地电荷库，使系统能够提供负载阶跃中所需的电荷，或者在电机再生期间对外提供所产生的电荷，而又不会产生过多的电压瞬变。其选取的一些决定因素有：
a、电机系统所需的最高电流；
b、电源的电容值和供电能力；
c、电源与电机系统之间的寄生电感数量；
d、可以接受的电压纹波；
e、所使用的电机类型（有刷直流、无刷直流和步进电机）；
f、电机制动方式。
三、添加瞬态电压抑制器
瞬变电压抑制器 (TVS) 也是一个经常用到的保护机制。TVS二极管的工作方式为，在电感电压超过TVS的击穿电压时分流过多的电流。当过压情况消失时，TVS将自动复位。其中TVS的几个重要参数中包括：
a、泄露电流：器件关闭时传导的电流。
b、击穿电压：当传导的电量很大时发生。
c、钳位电压：当器件将传导满额定值电流时。
d、功率额定值：器件能够安全传导的电能数量。
EOS是一种半导体器件常见失效模式，其主导失效原因为过温损伤。主要包括以下几种失效：ESD静电击穿，高压静电击穿后局部过热，造成热损伤；过压，击穿后泄露电流过大，造成雪崩，热负荷过大损伤；过流，超过载流量，引起过温损伤；过热，温升过高，超过结温。电过应力损伤基本就这么多吧！
通过显微观测基本可以判断出EOS，但ESD与其他的区分有时还是无法区别的，ESD是小而多的散点，过压一般是一个大点，其他的是一片。但是很多是先ESD，击穿后过温，烧了一片。
防止电气过应力的3种方法
1. 加大裕量; 2. 加大电容; 3. 吸收保护.
不过在我看来, 仅仅这些还是很基础和很片面的.
& &加大裕量. 这个通常都在使用, 但是对于功率器件都会明显提高控制器的成本, 实际应用中, 电压裕量加倍比较常见, 但电流往往做不到, 很多设计裕量可能不到 30% (针对峰值功率).
& 加大电容也都采用, 只是未必使用大电解. 原因有二: 电解高温耐受差, 寿命短. 所以在成本限制和常温运行的电机驱动器, 大都采用大电解. 而对于要求较高温度运行的, 则采用性能更高的薄膜电容器.
&而吸收保护不一定在控制器里都会使用. 对于瞬态的脉冲, TVS 确实有很好的效果, 但是再生能量, 对于不同的系统, 往往能量非常大, TVS 根本无法抵挡, 所以在较大功率的电机控制器, 你可能不会见到 TVS.
& &事实上, 大功率的电机控制器的设计中, 还有很多的保护措施来防止这个 EOS 问题, 总体可以分为两种手段, 硬件措施和软件措施. 相辅相成.
& 比如电机的电流, 由于电机线圈是个电感, 电流不会突变, 电流过载是可以提前判断出来的 (除非是短路电流).
& 对于再生能量, 吸收未必是个好办法, 让他不产生才是个更好的办法, 控制器可以通过一些软件的控制方法, 来减少再生能量的产生. 我觉得 TI 公司 作为电机控制行业里的领导者, 可以介绍一些这些方面的资料, 让大家学习和提高.
通过对本博文的阅读让我了解到防止电气过应力的三种方法：1、在设计师应有足够的运行裕量；2、使用大容量电容器；3、添加瞬态电压抑制器。对于TVS器件要注意如下参数：截止电压、击穿电压、脉冲峰值电流、最大钳位电压、极间电容、稳态功率、脉冲峰值功率。这些参数对于选取TVS器件非常重要，TVS管的选型原则如下：
1.确定待保护电路的直流电压或持续工作电压。如果是交流电，应计算出最大值。
2.若TVS有可能承受来自两个方向的尖峰脉冲电压(浪涌电压)冲击时，应当选用双极性的，否则可选用单极性。直流保护一般选用单向TVS二极管，交流保护一般选用双向TVS二极管，多路保护选用TVS阵列器件，大功率保护选用TVS专用保护模块。特殊情况，如：RS-485和RS-23保护可选用双向TVS二极管或TVS阵列。
3.选择TVS的VRWM等于或大于上述步骤1所规定的操作电压。这就保证了在正常工作条件下TVS吸收的电流可忽略不计，否则TVS将吸收大量的漏电流而处于雪崩击穿状态，器件面临被损坏的危险，从而影响电路的工作。
4.所选TVS的最大箝位电压(VC)应低于被保护电路所允许的最大承受电压。
5.如果知道比较准确的浪涌电流IPP，则可利用VC*Ipp来确定功率；如果无法确定IPP的大致范围，则选用功率大些的TVS为好。PM是TVS能承受的最大峰值脉冲功率耗散值。在给定的最大箝位电压下，功耗PM越大，其浪涌电流的承受能力越大；在给定的功耗PM下，箝位电压VC越低，其浪涌电流的承受能力越大。另外，峰值脉冲功耗还与脉冲波形、持续时间和环境温度有关。
6.TVS所能承受的瞬态脉冲是不重复的，器件规定的脉冲重复频率(持续时间与间歇时间之比)为0.01％。如果电路内出现重复性脉冲，应考虑脉冲功率的累积，不然有可能损坏TVS。
7.在确定了TVS的最大箝位电压VC后，其峰值脉冲电流应大于瞬态浪涌电流。
8. 电容量C是由TVS雪崩结截面决定的，这是在特定的1 MHz频率下测得的。C的大小与TVS的电流承受能力成正比，C太大将使信号衰减。因此，C是数据接口电路选用TVS的重要参数。对于数据／信号频率越高的回路，二极管的电容对电路的干扰越大，形成噪声或衰减信号强度也大，因此，需要根据回路的特性来决定所选器件的电容范围。高频回路一般选择电容应尽量小(如LCTVS、低电容TVS，电容不大于3 pF)，而对电容要求不高的回路，电容的容量选择可高于40 pF。
9.为了满足IEC国际标准，TVS二极管必须达到可以处理最小8 kV(接触)和15 kV(空气)的ESD冲击，有的半导体生产厂商在自己的产品上使用了更高的抗冲击标准。而对于某些有特殊要求的便携设备应用，设计者可以按需要挑选器件。
首先谈一下产生电气过应力的原因：
1. 静电放电；
2. 过驱动；
3. 瞬态过电流事件；
如何来防护发生电气过应力现象：
1. 放置合适的保护器件，根据不同的参数需求来选择合适的器件；
2. 提供合适的电源；
3. 优化设计。
& & & &这里给出的电气过应力的预防和解决办法分别是1、设计时保留足够的余量；2、使用大容量的电容器；3、添加TVS。
& & & &对于第一条。文中也说了，是“在不对保护机制和器件进行深入、详尽研究的情况下，其中一个最常见的方法就是设计一个具有足够运行裕量的系统”，那么，如果在对保护机制和器件深入的进行研究之后，这个裕量又当如何设计呢？希望能有下一篇指导。
& & & &关于第二条，yanping ke已经提出了一些实际设计中会遇到的成本和设计位置问题。感觉是很不错的补充。
& & & &第三条，这里补充下TVS的工作过程。当TVS管的两端经受瞬间的大能量冲击时，它能以极快的速度（10的-12次方秒左右）使其阻抗骤然下降，同时吸收一个大电流，将其两端的电压钳位在一个预定的数值上。
& & & &另外，看到很多文章在讲EOS时，都会提到ESD也是造成EOS的一个重要的原因，不过上一篇讲EOS的文章却没有提及ESD，不知道是不是准备单独一篇文章讲。