CN101483096A - 具有高散热功率的电容器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有高散热功率的电容器，包括壳体及其电容器芯子，壳体由至少两块低磁导率的金属外壳组成，每块金属外壳均设置有凹部，以使金属外壳之间结合构成壳体的容置腔，电容器芯子上设有引出端，芯子外包设有绝缘布并嵌合在容置腔内，其引出端延伸出壳体外，相互结合的外壳之间设置固定件连接在一起，容置腔内的电容器芯子周边还灌注有导热阻燃树脂。该电容器，由于壳体由至少两块低磁导率的金属外壳组合而成，减少磁场感应发热的影响，当电容器工作发热时，热量从电容器芯子表面迅速散发到金属外壳上，由于金属外壳的导热系数可达到30～100，因此，热量通过金属外壳作为散热片，这种结构可有效地提高电容器的整体散热效果，可以把电容器芯子原来的散热功率提高，以使电容器满足大电流、发热功率高的使用场合的要求。

Description

具有高散热功率的电容器

技术领域

本发明涉及电容器技术领域，尤其是涉及一种应用场合为大电流、发热功率高的电容器。

背景技术

电容器应用在大电流、发热率高的场合，如：在高频感应加热设备中作谐振，或者在电路中作吸收高频谐波的电容；根据功率的大小和实际电路应用的不同，容量要求在0.01uF至10uF之间都有，电压在400V至4000V之间，电流可达到几十到上千安培，发热功率可到上百瓦以上；其共同特点是，要求频率高、电压高、电流大和散热快。

一般在此场合常用的电容器，失效比例都很高，性能不稳定，寿命短；其失效机理都为在此大电流场合，电容器的发热功率非常高，而一般的电容器散热都比较低，导致电容器发热非常严重，产品长期工作在高温度范围内，性能就无法得到保证，热击穿的失效比率大大增高。

而为了达到高电压、大电流的要求，许多厂家采用多电容并联在PCB板上，再将几块PCB板串联使用的方法，常常都用到数百只电容，占用非常大的体积。这样虽然能暂时满足需要，但成本高，体积大，而且太多的电容使用杂散电感大，稳定性不高，寿命也不长，设备无法小型化。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术存在的不足，而提供一种结构简单、合理，可有效提高散热功率的电容器。

本发明的目的是这样实现的：

具有高散热功率的电容器，包括壳体及其电容器芯子，所述壳体由至少两块低磁导率的金属外壳组成，每块金属外壳均设置有凹部，以使金属外壳之间结合构成壳体的容置腔，电容器芯子上设置有引出端，电容器芯子外包设有绝缘布并嵌合在容置腔内，其引出端延伸出壳体外，相互结合的外壳之间设置固定件连接在一起，容置腔内的电容器芯子周边还灌注有导热阻燃树脂。该结构的电容器，由于壳体是由至少两块低磁导率的金属外壳组合而成，以减少磁场感应发热的影响，当电容器工作发热时，热量从电容器芯子表面迅速散发到金属外壳上，由于金属外壳的导热系数可达到30～100，因此，热量通过金属外壳作为散热片，这种结构可有效地提高电容器的整体散热效果，可以把电容器芯子原来的散热功率提高，以使电容器满足大电流、发热功率高的使用场合的要求。

本发明的目的还可以采用以下技术措施解决：

为进一步提高其散热功能，所述壳体内设置有冷却水通道；使热量从电容器芯子表面迅速散发到金属外壳上，再通过冷却水通道迅速将热量导走，其散热功率更高。当然，在使用场合要求散热功率不太大时，金属的壳体内的冷却水通道也可以不要。

为方便接驳外界的冷却水，所述冷却水通道的两端设置有快速接头，并延伸出壳体外。

所述电容器芯子的引出端上设置有散热铜板，或引出端旁设置冷却水道；该设计可以进一步提高散热功率。

为了增大电容器的容量，所述壳体内可以是设置有多个容置腔，每个容置腔内安装有电容器芯子，各电容器芯子之间采用并联方式电性连接。

所述壳体也可以是由多块金属外壳组成。

所述导热阻燃树脂是环氧树脂。

所述电容器芯子为金属化膜、金属箔、或金属化纸卷绕而成的；根据体积、容量及其他性能的不同，而选用适用的卷绕结构，而为达到耐压高的要求，可采用多具内串结构，为减小电容器损耗而降低发热功率，一般采用低方阻的薄膜。

本发明的有益效果是：

(1)、本发明的电容器，通过在金属的壳体与电容器芯子的紧密连接作为整体的散热片，并且在壳体内设置冷却水道，有效地提高电容器的整体散热功率，把电容器的散热功率提高了6～10倍，极大方便满足了大电流，发热功率高的使用场合的要求；

(2)、本发明的电容器，除了可以大大提高散热功率外，还可以大大减小体积，电容器整体体积约为客户原方案的四分之一，并且可减少安装尺寸，方便客户整机的小型化设计；

(3)、本结构的电容器，由于把原来的数百只电容集中为一只电容，不但大大节约了制造成本，还可以有效地减少电容器的杂散电感，增强电容器性能的稳定性，提高其使用寿命；

(4).本发明的电容器，还可以把该类型的电容器设计为标准化的元件，以使客户在选择应用方面，有极大的方便，更便于规范化，广泛采用标准化部件，有利于产品的推广使用。

附图说明

图1是本发明的电容器的结构示意图；

图2是图1的单块金属外壳立体图；

图3是图1的两块金属外壳组成的壳体示意图；

图4是图1的引出电极加铜板示意图；

图5是图1中未设置有冷却水通道的电容器示意图。

图6为图1的电容器第二实施例示意图；

图7是图1的电容器第三实施例示意图；

图8是图1的电容器第四实施例示意图；

具体实施方式

如图1至图3所示，一种具有高散热功率的电容器，包括壳体1及其电容器芯子2，所述壳体1由两块低磁导率的金属外壳11、12组成，每块金属外壳11、12均设置有凹部111，以使金属外壳11、12之间结合构成壳体1的容置腔101，电容器芯子2上设置有引出端3，电容器芯子2外包设有绝缘布4并嵌合在容置腔101内，其引出端3延伸出壳体1外，相互结合的外壳11、12之间设置固定件5连接在一起，固定件5可以是螺丝或固定销，容置腔101内的电容器芯子2周边还灌注有导热阻燃树脂6，所述壳体1内的每块金属外壳11、12上均设置有冷却水通道7，其中，冷却水通道7的两端设置有快速接头701、702，并延伸出壳体1外。

如图4所示，所述电容器芯子2的引出端3上设置有散热铜板8，或引出端3旁设置冷却水道。所述壳体1内设置有多个容置腔101，每个容置腔101内安装有电容器芯子2，各电容器芯子2之间采用并联方式电性连接；导热阻燃树脂6是环氧树脂。所述壳体还可以根据需要，设置成由多块金属外壳组成。所述电容器芯子2为金属化膜、金属箔、或金属化纸卷绕而成的。

如图5所示，为本发明的电容器，在使用场合要求散热功率不太大时，金属的壳体1内可以不需要设置冷却水通道7。

如图6至图8所示，为本发明的电容器的几种实施方式；即：电容器芯子2分别为三个、四个和六个的各种实施方式。

Claims (9)

1.具有高散热功率的电容器，包括壳体(1)及其电容器芯子(2)，其特征是，所述壳体(1)由至少两块低磁导率的金属外壳(11、12)组成，每块金属外壳(11、12)均设置有凹部(111)，以使金属外壳(11、12)之间结合构成壳体(1)的容置腔(101)，电容器芯子(2)上设置有引出端(3)，电容器芯子(2)外包设有绝缘布(4)并嵌合在容置腔(101)内，其引出端(3)延伸出壳体(1)外，相互结合的外壳(11、12)之间设置固定件(5)连接在一起，容置腔(101)内的电容器芯子(2)周边还灌注有导热阻燃树脂(6)。

2.根据权利要求1所述具有高散热功率的电容器，其特征是，所述壳体(1)内设置有冷却水通道(7)。

3.根据权利要求2所述具有高散热效率的电容器，其特征是，所述冷却水通道7的两端设置有快速接头(701、702)，并延伸出壳体(1)外。

4.根据权利要求2所述具有高散热功率的电容器，其特征是，所述电容器芯子(2)的引出端(3)上设置有散热铜板(8)，或引出端(3)旁设置冷却水道。

5.根据权利要求1或2所述具有高散热功率的电容器，其特征是，所述壳体(1)内设置有多个容置腔(101)，每个容置腔(101)内安装有电容器芯子(2)，各电容器芯子(2)之间采用并联方式电性连接。

6.根据权利要求1或2所述具有高散热功率的电容器，其特征是，所述壳体(1)由多块金属外壳组成。

7.根据权利要求1或2所述具有高散热功率的电容器，其特征是，所述导热阻燃树脂(6)是环氧树脂。

8.根据权利要求1所述具有高散热功率的电容器，其特征是，所述电容器芯子(2)为金属化膜、金属箔、或金属化纸卷绕而成的。

9.根据权利要求1所述具有高散热功率的电容器，其特征是，所述固定件(5)是螺丝或固定销。

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