CN104051156A - 一种树枝型并联连接的薄膜电容器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种树枝型并联连接的薄膜电容器，包括：芯子组、定位卡条以及外壳，所述芯子组包括紫铜片A、紫铜片B、至少2个电容器芯子、层间绝缘纸以及铜引出端，所述电容器芯子层状设置，所述电容器芯子的上端面和下端面分别设有一个上端面焊点和一个下端面焊点，所述紫铜片A与每个所述下端面焊点焊接，所述紫铜片B与每个所述上端面焊点焊接，并且所述紫铜片A与所述紫铜片B分别与两个铜引出端焊接；所述层间绝缘纸设于两两所述电容器芯子的层间处。采用本发明，可均衡电流分布，避免电容器局部温升高，减少端面上焊点数以降低焊接过程中损伤芯子端面的可能性。

Description

一种树枝型并联连接的薄膜电容器

技术领域

本发明涉及一种并联电容器，尤其涉及一种树枝型并联连接的薄膜电容器。

背景技术

现有的圆桶式结构的电容器多数采用单个芯子结构，但单个芯子的电容器有较大的分布电感，不适用于高频交流及含高频纹波的直流电路。目前，部分产品采用多个芯子并联的并联电容器，能补偿系统的无功功率，提高功率因数，从而降低电能损耗、提高电压质量和设备利用率。

但现有圆桶式电容器的并联连接结构存在缺陷，会造成产品整体电流分布不均衡，部分芯子电流大，部分芯子电流小；流过大电流的芯子在电流热效应条件下，将会有比较高的温度上升，业内称之为温升高；该结构产品在使用过程中，会由于长期的温度积累，对产品制作材料聚丙烯薄膜加速老化，导致产品较早过热击穿而失效。而且应用于圆桶式电容器时，采用现有连接结构对于3个芯子并联的产品操作困难，如中国专利CN102723197A公开一种薄膜电容器的双苞芯焊接方法，其电容器的每个芯子端面上需要多个焊接点实现并联焊接，但焊点过多会对芯子端面具有破坏性，引起产品端面承受脉冲能力下降，严重者甚至造成产品端面烧毁。而且采用此类的连接方式对于3个及多于3个芯子并联的产品操作困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种树枝型并联连接芯子组。可均衡电流分布，避免电容器局部温升高，减少端面上焊点数以降低焊接过程中损伤芯子端面的可能性。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种树枝型并联连接的薄膜电容器，包括芯子组、定位卡条以及外壳，所述定位卡条设于所述芯子组底部，所述外壳通过与所述定位卡条的配合连接使所述芯子组固定套入所述外壳中；所述芯子组包括紫铜片A、紫铜片B、至少2个电容器芯子、层间绝缘纸以及铜引出端，所述电容器芯子层状设置，所述电容器芯子的上端面和下端面分别设有一个上端面焊点和一个下端面焊点，所述紫铜片A与每个所述下端面焊点焊接，所述紫铜片B与每个所述上端面焊点焊接，并且所述紫铜片A与所述紫铜片B分别与两个铜引出端焊接；所述层间绝缘纸设于两两所述电容器芯子的层间处以隔绝相邻两个所述电容器芯子上下端面以及端面与紫铜片A或紫铜片B的接触。

作为上述方案的改进，所述紫铜片A内设有通过剪切部分所述紫铜片A本体所形成的可折焊条A；

所述紫铜片B设有突出的可折焊条B。

作为上述方案的改进，所述紫铜片A内设有通过剪切部分所述紫铜片A本体所形成的可折焊条A；

所述紫铜片B内设有通过剪切部分所述紫铜片B本体所形成的可折焊条C和突出的可折焊条B。

作为上述方案的改进，所述可折焊条A与层间的所述下端面焊点焊接，所述紫铜片A上端与其中一个所述铜引出端焊接，所述紫铜片A下端与设于所述芯子组最下方的所述电容器芯子的下端面焊点焊接；

所述可折焊条C与层间的所述上端面焊点焊接，所述可折焊条B与连接所述铜引出端的所述电容器芯子的上端面焊点焊接，所述紫铜片B上端与另一个所述铜引出端焊接，所述紫铜片B下端与设于所述芯子组最下方的所述电容器芯子的上端面焊点焊接。

作为上述方案的改进，相邻两个所述电容器芯子层间设有两张尺寸与所述电容器芯子横截面相同的所述层间绝缘纸，一张设于其中一个所述电容器芯子下端面与所述可折焊条A之间，另一张设于另一个所述电容器芯子上端面与所述可折焊条C之间。

作为上述方案的改进，所述外壳包括上盖和筒体，所述铜引出端与所述上盖组装，所述上盖与所述筒体配合套接。

作为上述方案的改进，所述定位卡条两端设有定位凹槽以便配合不同直径的所述筒体进行定位。

作为上述方案的改进，所述芯子组中心设有芯棒，所述上盖内底部的中心定位柱可插入所述芯棒。

作为上述方案的改进，所述芯子组外设绝缘材料以隔绝所述芯子组与所述外壳的接触。

实施本发明，具有如下有益效果：

本发明只需通过两片紫铜片即可实现多个电容器芯子的并联连接，电流从芯子的上端面流向下端面或从芯子的下端面流向上端面，电流流经整个电容器芯子，使得每个电容器芯子内的电流情况相同，从而改善产品整体电流分布不均衡的问题，有效避免产品出现局部温升高的情况。

此外，本发明在焊接紫铜片时，只在每个电容器芯子的上端面和下端面各设一个焊点便可实现芯子组的并联连接，避免过多焊点对电容器芯子端面做成的破坏，降低端面承受脉冲能力的情况，提高产品的可靠性。

附图说明

图1是本发明树枝型并联连接的薄膜电容器的结构示意图。

图2是本发明树枝型并联连接的薄膜电容器的又一结构示意图。

图3是本发明树枝型并联连接的薄膜电容器的另一结构示意图。

图4是本发明树枝型并联连接的薄膜电容器的紫铜片A第一实施例的结构示意图。

图5是本发明树枝型并联连接的薄膜电容器的紫铜片B第一实施例的结构示意图。

图6是本发明树枝型并联连接的薄膜电容器的紫铜片A第二实施例的结构示意图。

图7是本发明树枝型并联连接的薄膜电容器的紫铜片B第二实施例的结构示意图。

图8是本发明树枝型并联连接的薄膜电容器的芯子组连接图。

图9是本发明树枝型并联连接的薄膜电容器的外壳的结构示意图。

图10是本发明树枝型并联连接的薄膜电容器的上盖的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本发明的附图为基准，其并不是对本发明的具体限定。

结合图1至图3，本发明提供一种包括芯子组1、定位卡条2以及外壳3，所述定位卡条2设于所述芯子组1底部，所述外壳3通过与所述定位卡条2的配合连接使所述芯子组1固定套入所述外壳3中；所述芯子组1包括紫铜片A4、紫铜片B5、至少2个电容器芯子6、层间绝缘纸7以及铜引出端8，所述电容器芯子6层状设置，所述电容器芯子6的上端面17和下端面18分别设有一个上端面焊点和一个下端面焊点，所述紫铜片A4与每个所述下端面焊点焊接，所述紫铜片B5与每个所述上端面焊点焊接，并且所述紫铜片A4与所述紫铜片B5分别与两个铜引出端8焊接；所述层间绝缘纸7设于两两所述电容器芯子6的层间处以隔绝相邻两个所述电容器芯子6上下端面以及端面与紫铜片A4或紫铜片B5的接触。

由于现有薄膜电容器采用并联芯子组制作的电容器存在内部连接结构的缺陷，例如连接芯子之间铜条设置位置不当，造成产品整体电流分布不均衡，部分芯子电流大，另一部分芯子电流相对较小，长期工作导致聚丙烯薄膜加速老化，容易造成过热击穿而失效。为了解决现有技术的薄膜电容器的技术问题，本发明实施例在每个电容器芯子6的上下端面各设置一个焊点，电容器芯子6层叠设置，只需通过一片紫铜片A4和一片紫铜片B5分别与芯子组1每一个电容器芯子6的下端面18和上端面17焊接起来，即可组成并联芯子组1。经过本发明对焊接结构和方式的优化，电流从芯子的上端面17流向下端面18或从芯子的下端面18流向上端面17，且每个电容器芯子6中的电流情况相同，从而改善产品整体电流分布不均衡的问题，有效避免产品出现局部温升高的情况。

此外，现有薄膜电容器焊接为并联结构时，需要在端面上设置多个焊点以解决多个电容器芯子6并联连接问题，但过多焊点对电容器芯子6端面具有破坏性，引起产品端面承受脉冲能力下降，甚至造成产品损毁。而本发明实施例使用紫铜片A4和紫铜片B5，只需在每个电容器芯子6的上下端面各设一个焊点与两紫铜片焊接便可实现芯子组1的并联连接，减少端面上焊点数以降低焊接过程中损伤芯子端面的可能性，使产品具有更高的可靠性。

以下将通过具体的实施例进一步说明芯子组1并联连接结构：

第一实施例为两个电容器芯子6并联连接组成的芯子组1，该芯子组1所采用的紫铜片A4和紫铜片B5如图4和图5所示。

紫铜片A4内设有通过剪切部分所述紫铜片A4本体所形成的可折焊条A9，所述可折焊条A9可通过从紫铜片A4的侧边向内剪出如“L”形、“L”形水平对称或“L”形垂直对称的形状，使得可折焊条A9三边与紫铜片A4本体分离，只有一边与紫铜片A4本体相连。将紫铜片A4与电容器芯子6下端面18焊接时，可折焊条A9向电容器芯子6方向折起，并与位于上方的电容器芯子6的下端面18焊接，即与位于层间的所述下端面焊点焊接；所述紫铜片A上端19与其中一个所述铜引出端8焊接，所述紫铜片A下端20与设于所述芯子组1下方的所述电容器芯子6的下端面焊点焊接。

紫铜片B5设有突出的可折焊条B11，该可折焊条B11位于紫铜片B5上端一侧，且三边与紫铜片B5本体不相连，只有一边与紫铜片B5本体相连。将紫铜片B5与电容器芯子6上端面17焊接时，可折焊条B11向电容器芯子6方向折起，并与位于上方的电容器芯子6的上端面17焊接，所述紫铜片B上端21与另一个所述铜引出端8焊接，所述紫铜片B下端22与设于所述芯子组1下方的所述电容器芯子6的上端面焊点焊接。

另外，在两个电容器芯子6层间设有两张层间绝缘纸7，所述层间绝缘纸7尺寸与所述电容器芯子6横截面相同，一张设于上方电容器芯子6下端面18与所述可折焊条A9之间，另一张设于下方所述电容器芯子6上端面17与所述可折焊条C10之间。通过上述设置的层间绝缘纸7能使可折焊条A9与电容器芯子6的上端面17和下端面18绝缘，可折焊条B11与电容器芯子6的上端面17和下端面18绝缘，以防紫铜片与电容器芯子6端面接触出现短路的情况，确保电容器能安全使用。

通过上述焊接方法将紫铜片A4、紫铜片B5分别与电容器芯子6的焊接起来便可组成树枝型并联连接的芯子组1。

第二实施例为三个电容器芯子6并联连接组成的芯子组1，该芯子组1所采用的紫铜片A4和紫铜片B5如图6和图7所示。

紫铜片A4内设有两条可折焊条A9，所述可折焊条A9可通过从紫铜片A4的侧边向内剪出如“L”形、“L”形水平对称或“L”形垂直对称的形状，使得可折焊条A9三边与紫铜片A4本体分离，只有一边与紫铜片A4本体相连。将紫铜片A4与电容器芯子6下端面18焊接时，可折焊条A9向电容器芯子6方向折起，并与位于层间的所述下端面焊点焊接；所述紫铜片A上端19与其中一个所述铜引出端8焊接，所述紫铜片A下端20与设于所述芯子组1最下方的所述电容器芯子6的下端面焊点焊接。

紫铜片B5设有通过剪切部分所述紫铜片B5本体所形成的可折焊条C10和突出的可折焊条B11。所述可折焊条C10与可折焊条A9相似，所述可折焊条C10可通过从紫铜片B5的侧边向内剪出如“L”形、“L”形水平对称或“L”形垂直对称的形状，使得可折焊条C10三边与紫铜片B5本体分离，只有一边与紫铜片B5本体相连。将紫铜片B5与电容器芯子6上端面17焊接时，两条可折焊条C10分别与两个层间的上端面17焊接，而可折焊条B11与位于最上方的电容器芯子6的上端面17焊接，所述紫铜片B上端21与另一个所述铜引出端8焊接，所述紫铜片B下端22与设于所述芯子组1下方的所述电容器芯子6的上端面焊点焊接。

需要说明的是，本实施例中紫铜片A4设有两条可折焊条A9，优选地，两条可折焊条A9设置在紫铜片A4不同的两侧，以防影响紫铜片A4集流情况。相似地，紫铜片B5中的可折焊条C10和可折焊条B11也设置在紫铜片B5不同的两侧。

相邻两个电容器芯子6层间设有两张层间绝缘纸7，所述层间绝缘纸7尺寸与所述电容器芯子6横截面相同，一张设于上方电容器芯子6下端面18与所述可折焊条A9之间，另一张设于下方所述电容器芯子6上端面17与所述可折焊条C10之间。通过上述设置的层间绝缘纸7能使可折焊条A9、可折焊条C10与电容器芯子6的上端面17和下端面18绝缘，以防紫铜片与电容器芯子6端面接触出现短路的情况，确保电容器能安全使用。

通过上述焊接方法将紫铜片A4、紫铜片B5分别与三个电容器芯子6的焊接起来便可组成树枝型并联连接的芯子组1，其连接图如图8所示。

需要说明的是，与三个电容器芯子6构成的芯子组1相似的，三个以上电容器芯子6构成芯子组1（取电容器芯子6个数为n，n为3,4……n）采用的紫铜片A4包括紫铜片A上端19、紫铜片A下端20以及n-1条可折焊条A9，紫铜片B5包括紫铜片B上端21、紫铜片B下端22、1条可折焊条B11以及n-2条可折焊条C10。按照上述三个电容器芯子6组1装配的焊接方式，即可连接多于三个的电容器芯子6。

上述实施例在并联连接电容器芯子6的过程中，只需通过一片紫铜片A4和一片紫铜片B5分别与芯子组1每一个电容器芯子6的下端面18和上端面17焊接起来，即可组成并联芯子组1。不仅能改善产品整体电流分布不均衡的问题，有效避免产品出现局部温升高的情况，而且减少端面上焊点数以降低焊接过程中损伤芯子端面的可能性，使产品具有更高的可靠性。

焊接完芯子组1后，需安装上外壳3才能完成整个电容器的组装。首先，在芯子组1外包上绝缘材料以隔绝所述芯子组1与所述外壳3的接触。然后，将外壳3与芯子组1固定连接。外壳3包括上盖12和筒体13，如图9和图10所示，所述上盖12与所述筒体13配合套接，芯子组1上的两个铜引出端8与所述上盖12组装连接，再通过芯子组1底部固定连接的定位卡条2，使所述芯子组1固定套入所述外壳3中，定位卡条2两端设有定位凹槽14以便配合不同直径的所述筒体13进行定位。装配时需要将上盖12内底部的中心定位柱16可插入所述芯棒15。最后，在芯子组1与外壳3间灌入环氧密封材料进行密封，由此形成电容器产品。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.一种树枝型并联连接的薄膜电容器，其特征在于，包括芯子组、定位卡条以及外壳，所述定位卡条设于所述芯子组底部，所述外壳通过与所述定位卡条的配合连接使所述芯子组固定套入所述外壳中；所述芯子组包括紫铜片A、紫铜片B、至少2个电容器芯子、层间绝缘纸以及铜引出端，所述电容器芯子层状设置，所述电容器芯子的上端面和下端面分别设有一个上端面焊点和一个下端面焊点，所述紫铜片A与每个所述下端面焊点焊接，所述紫铜片B与每个所述上端面焊点焊接，并且所述紫铜片A与所述紫铜片B分别与两个铜引出端焊接；所述层间绝缘纸设于两两所述电容器芯子的层间处以隔绝相邻两个所述电容器芯子上下端面以及端面与紫铜片A或紫铜片B的接触。

2.如权利要求1所述树枝型并联连接的薄膜电容器，其特征在于，所述紫铜片A内设有通过剪切部分所述紫铜片A本体所形成的可折焊条A；

所述紫铜片B设有突出的可折焊条B。

3.如权利要求1所述树枝型并联连接的薄膜电容器，其特征在于，所述紫铜片A内设有通过剪切部分所述紫铜片A本体所形成的可折焊条A；

所述紫铜片B内设有通过剪切部分所述紫铜片B本体所形成的可折焊条C和突出的可折焊条B。

4.如权利要求3所述树枝型并联连接的薄膜电容器，其特征在于，所述可折焊条A与层间的所述下端面焊点焊接，所述紫铜片A上端与其中一个所述铜引出端焊接，所述紫铜片A下端与设于所述芯子组最下方的所述电容器芯子的下端面焊点焊接；

所述可折焊条C与层间的所述上端面焊点焊接，所述可折焊条B与连接所述铜引出端的所述电容器芯子的上端面焊点焊接，所述紫铜片B上端与另一个所述铜引出端焊接，所述紫铜片B下端与设于所述芯子组最下方的所述电容器芯子的上端面焊点焊接。

5.如权利要求2或3所述树枝型并联连接的薄膜电容器，其特征在于，相邻两个所述电容器芯子层间设有两张尺寸与所述电容器芯子横截面相同的所述层间绝缘纸，一张设于其中一个所述电容器芯子下端面与所述可折焊条A之间，另一张设于另一个所述电容器芯子上端面与所述可折焊条C之间。

6.如权利要求1所述树枝型并联连接的薄膜电容器，其特征在于，所述外壳包括上盖和筒体，所述铜引出端与所述上盖组装，所述上盖与所述筒体配合套接。

7.如权利要求6所述树枝型并联连接的薄膜电容器，其特征在于，所述定位卡条两端设有定位凹槽以便配合不同直径的所述筒体进行定位。

8.如权利要求6所述树枝型并联连接的薄膜电容器，其特征在于，所述芯子组中心设有芯棒，所述上盖内底部的中心定位柱可插入所述芯棒。

9.如权利要求1-8任一权利要求所述树枝型并联连接的薄膜电容器，其特征在于，所述芯子组外设绝缘材料以隔绝所述芯子组与所述外壳的接触。