關于大容量電容裝配過程殘余電量釋放設備的設計及應用

江蘇自動化研究所 王東亮 王奇林 王益涵

0 引言

在電子產品印制板上元器件組裝時，尤其是電源產品中使用了大量的大容量電容，一般電容本身在出廠時已做放電處理，但軍工電子產品中部分電容在組裝前還要做性能復驗，此時通電性能測試后的電容殘余電量一般靠電容自然釋放，但是經常由于生產進度等原因，進行電容性能測試后，很快就進入印制板組裝焊接了，此時大容量電容電量還未能及時釋放，焊接操作人員存在觸電風險，且清洗作業時容易出現打火，尤其是采用酒精清洗時，甚至存在引發火災的風險， 目前市場上無相關大容量電容殘余電量釋放的設備，本文針對常規電源產品使用大容量電容特點，本文介紹一種大容量電容組焊前殘余電量釋放工裝，用于電容組焊前其殘余電量的釋放，避免對大電容或裝有大電容的印制板產品作業過程中大電容放電、打火，防止發生觸電、火災事故，保證作業人員人身安全。

1 大容量電容組焊前殘余電量釋放工裝

1.1 工裝基本結構

大容量電容組焊前殘余電量釋放工裝基本結構如圖1所示，本工裝適用于單體電容放電，一般應用于電容組裝焊接前殘余電量釋放。

圖1 大容量電容組焊前殘余電量釋放工裝

1.2 工作原理

大容量電容組焊前殘余電量釋放工裝工作原理如圖2所示，其中用于大電容殘余電量釋放的高、低壓放電區，應根據所用電容的容量不同，選用不同型號的能量耗散電阻（這里一般用水泥電阻）。

圖2 大容量電容組焊前殘余電量釋放工裝工作原理圖

2 大容量電容組焊前殘余電量釋放工裝使用方法

2.1 電容組焊前放電工裝操作前準備

先將工裝接地夾可靠接地，然后再將數字萬用表的兩個表筆插到工裝左上角的兩個插座內（不分正負），最后打開萬用表開關并將檔位調至電壓檔位，如圖3所示。

圖3 電容組焊前放電工裝操作前準備工作圖

圖4 電容組焊前放電工裝操作流程

2.2 電容放電操作流程

電容放電操作流程如圖4所示，具體要求如下：

a)當萬用表顯示電壓≥36V且≤200V時，放電流程圖如圖4示，先在高壓放電區放電3-5s，直至該區放電指示燈熄滅（放電指示燈至少閃亮一次），然后再在快速放電區放電1-2s，最后再在電壓測試區測量電壓，若電壓<0.01V，則放電結束，該電容可進行印制板組焊；若電壓≥0.01V，則按照步驟b）執行；特別注意當萬用表顯示電壓>200V時，需立即暫停作業，向管理部門反饋；

b)當萬用表顯示電壓≤36V時，放電流程圖如圖4所示，先在低壓放電區放電1-2s，直至該區放電指示燈熄滅（放電指示燈至少閃亮一次），然后再在快速放電區放電1-2s，最后再在電壓測試區測量電壓，若電壓<0.01V，則放電結束，該電容可進行印制板組焊；若電壓≥0.01V，則重復上述操作。

圖5 電容在電壓測試區操作方法

圖6 電容在快速放電區操作方法

2.3 電容放電操作方法

具體操作方法如下：

a)手持電容尾部，注意放電前切勿將身體任何部位觸碰電容引腳；

b)電壓測試區、高低壓放電區：將電容兩引腳跨在的上下兩塊金屬板上，注意保證電容兩引腳可靠接觸上下兩塊金屬板，電容在電壓測試區操作方法如圖5所示，電容在高、低壓放電區操作方法參照電容在電壓測試區操作方法執行，注意放電前切勿將身體任何部位觸碰上下兩塊金屬板；

c)快速放電區：則直接將電容兩引腳可靠接觸金屬板即可，如圖6所示；

d)注意電容在電壓測試區需嚴格按照規定停留時間測試，當顯示電容電壓<0.01V時，切勿長時間停留在電壓測試區，以免電容反向充電。

3 結論

本文介紹了一種大容量電容組焊前殘余電量釋放工裝及應用操作過程，其操作簡單可靠，主要用于軍工電子產品中使用到的大容量電容在組焊前其殘余電量的釋放，避免對大電容或裝有大電容的印制板產品作業過程中大電容放電、打火，防止發生觸電、火災事故，保證作業人員人身安全。