变频器电容器的交流电阻

图1 电容器等效电路
   嗨，问题的关键是，当R增大时，我们手头的“武器”能检测到吗？电容中的R增大时，对直流和低频影响甚微，若用于数十千赫兹的高频滤波（如用于开关电源），就麻烦大了。通常，检修工作中，对电容的测量，一是测其有无漏电，二是测其容量是否正常，或者再加上第三项耐压测试，但这一、二、三仍不能保证所测电容就是好的。
   维修人群中，有会过日子的人，摘下电容后测量电阻值很大，容量也正常，就当作好电容焊了回去，这下子真来事了儿——当怀疑的目光不再回落该电容身上时，修复之路已经走不通了。有办事雷厉风行的人，怀疑一只电容不良时，果断将所有电容全部换新，碰巧，便将故障修复了。有没有更好的法子，既使坏蛋不致漏网，也不冤枉了大批的好人们？
   以故障实例来说话吧。
   1、早期西门子37kW变频器，也搞不清啥型号了，工作年龄超过10岁了（其实这类变频器的软故障，第一怀疑对象当然是电解电容了）。故障现象为电源工作噪声大，出现随机性停振，面板指示灯熄灭。前维修者费了好大劲未能修复，看焊接痕迹，所有电解电容基本都摘下来测过了，愣是未能找出故障元件。
   我接手后，直接用ESR表，在线检测电源电路的几只电解电容器，分分钟钟的事儿，就找出两只变身为电阻，已经不称职的电容（见图4中两只个头大的电容），代换，故障修复。
2、海利变HLP-A型3.7kW变频器。IGBT模块损坏。检测驱动电路，测量停机负压、负电流均正常，启动跳OC。在PC929的9、10短接屏蔽故障，测脉冲正电压、脉冲正电流值均正常（这下子不怀疑滤波电容了）。去掉屏蔽后试机，上电跳OC，为主电路限流上电，试在IGBT脉冲端子屏蔽故障，无效。检查管压降检测电路，只有R6、R7七个元件，确认并无问题。电路如图2所示。

图2 PC929 OC故障检测电路（元件为随机标注）
  将D1正极或负极与0V短接之，无法屏蔽OC故障；将DZ1稳压二极管的负极与0V短接，或将PC929的9、10脚直接短接，均能屏蔽故障。感觉PC929的9脚在脉冲传输期间的正电压幅度似乎偏低，未能达到令DZ1反向击穿的水平。
将三路都屏蔽后能运行，只要有一路不屏蔽即报EOC。说明三路管压降检测电路均检测到未开通信号（查到这儿，三路PC929俱报OC，肯定只能有一个共性原因了）。三路驱动电路，都不能正常工作且表现一致，反而说明三路驱动电路都是好的，问题应该是出在供电电源上（3路驱动因信号共地，共用一路供电电源）。供电电源电路如图2右上角电路所示。
摘下电容C4（100uF25V）测量，无漏电，电容量在96uF，正常。检测其ESR值，真相显现：其交流电阻已达23.5Ω,如图3所示，代换后故障排除。

图3 100uF35V电容两种测试结果
分析：由于C4电容失效，使脉冲传输期间的峰值电压降低，不能击穿稳压二极管DZ1，使IGBT导通管压降检测电路工作异常，报OC故障。
在一位资深的、爱好电子电路人士眼中，一块选材与做工精良的线路板，无异于一件精美的艺术品；此刻的几只电容器，在我眼中看来，虽身披脏污，仍不失靓丽，未舍得扔掉，让大家一览啊，见图4。

图4 拆下的故障电容器，外观与容量均完好

图5 另三只电容检测ESR值
   提示：电烙铁的焊接加热，有使电解电容“病愈”的作用，如其中一只电容，当时检测其电阻，仅为1.3Ω，但充分冷却后再测,变为6.68Ω，有些元件，烫一下，立马就表现正常了，检修过程中需要警惕这种现象啊。
   通常，检修故障，最常用的是万用表（1.5V电池电压，mA或uA级的电流，能干嘛呢），有时加上示波器（除了测量电压波形，能干嘛呢），能够确认故障元件的能力也是相当有限的。所以朋友们要及时更新自己的装备啊，哈哈。ESR表的威力确实不小，在线测量灵光得很。感谢中华工控网网友提示我购进该表。
监督电解电容是否在称职地工作，要靠图6所示的“兄弟连”啊。

图6 电容量测量表与ESR测试仪