CN104756388A - 用于组装电压放大器的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种电压放大器(10)被设置成包括第一行(50)和第二行(52),每行具有设置成共线的相应的多个第一或第二电容器(12)。第一行(50)电容器(12)包括第一端子,并且第二行(52)电容器(12)包括第二端子。第一行(50)和第二行(52)沿着纵向轴线和横向轴线彼此平行。第三行具有多个第一二极管(14),并且第四行具有多个第二二极管(14),每行定位成与第一行(50)相交并且沿着竖直轴线位于第一行(50)和第二行(52)上面。第一二极管(14)定位成沿着纵向轴线和横向轴线彼此平行,并且第二二极管(14)沿着纵向轴线和横向轴线彼此平行并且定位成与所述多个第一二极管相交且沿着竖直轴线位于所述多个第一二极管上面。二极管(14)和电容器(12)使用相应的电引线(36)直接地且物理地连接。

Description

用于组装电压放大器的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求享有2013年8月12日提交的题为“用于组装电压放大器的系统和方法”的美国非临时专利申请号13/964,841的优先权和权益,该申请通过引用的方式全部并入本文中,并且该非临时申请要求享有2012年9月14日提交的题为“用于组装电压放大器的系统和方法”的美国临时专利申请序列号61/701,285的优先权和权益,该临时专利申请通过引用的方式全部并入本申请中。
背景技术
本发明总体上涉及具有二极管和电容器的电子部件,并且更具体地讲,涉及级联式电压放大器。
电压放大器,特别是电压倍增器,是将低压交流电(AC)转换成高压直流电(DC)的电路。电压放大器具有多种多样的用途,例如,家用电器中的较低电压或闪电安全测试设备中的超高电压。通用的电压放大器通常包含许多电子部件(例如,电容器和二极管),从而要求一种用于连接并保护每个部件的方法。随着对采用电压放大器的更小且更轻的设备(例如,静电喷枪)的需求的增长,希望在增加或维持电压放大器的可靠性的同时减小电压放大器组件自身的电压的尺寸和重量。
发明内容
在一个实施例中,一种电压放大器包括第一行,所述第一行包括设置成共线的多个第一电容器,其中第一行的每个电容器具有第一端子。另外,电压放大器包括与第一行水平平行的第二行。第二行具有设置成共线的多个第二电容器,并且第二行的每个电容器具有第二端子。电压放大器包括第三行,所述第三行具有定位成与第一行相交并且竖直地位于第一行和第二行上面的多个第一二极管。此外,所述多个第一二极管的二极管定位成彼此水平地相邻。电压放大器包括第四行,所述第四行具有与第一行相交并且竖直地位于第三行上面的多个第二二极管。所述多个第二二极管的二极管定位成彼此水平平行并且定位成与所述多个第一二极管的相应二极管相交。另外,电压放大器包括配置成将所述多个第一电容器直接物理地连接到所述多个第一和所述多个第二二极管的多个第一电引线。此外,电压放大器包括配置成将所述多个第二电容器直接物理地连接到所述多个第一和所述多个第二二极管的多个第二电引线。
在第二实施例中,制造电压放大器的方法包括将第一二极管定位在第一电容器的竖直上方。所述方法还包括使用位于第一二极管上的第一引线将第一二极管直接物理地联接到位于第一电容器上的第一端子。另外,所述方法包括使用位于第一二极管上的第二引线将第一二极管直接物理地联接到位于第二电容器上的第二端子。此外,第一二极管在第一方向上向前偏置。所述方法还包括将第二二极管定位在第一二极管的竖直上方,并定位成与第一二极管相交,其中第二二极管在第二方向上向前偏置。所述方法进一步包括使用位于第二二极管上的第三引线将第二二极管直接物理地联接到第一端子。另外,所述方法包括使用位于第二二极管上的第四引线将第二二极管直接物理地联接到位于第二电容器上的第三端子。此外,所述方法包括将第一电容器布置在第一行并且将第二电容器布置在第二行。
在第三实施例中,电子装置包括印刷电路板以及配置成联接到印刷电路板的电压放大器。电压放大器包括一个或多个级,其中每个级配置成提供是输入电压大约两倍的输出电压。每个级包括多个二极管,布置在第一行和第二行的多个电容器,使第一二极管引线直接物理地连接到第一端子的多个接合处,直接物理地连接到印刷电路板的输入节点,以及直接物理地联接到印刷电路板的输出节点。此外,所述多个二极管中的每一个包括二极管主体,第一二极管引线和第二二极管引线。另外,所述多个电容器中的每一个包括电容器主体,第一端子和第二端子。每个二极管的第一和第二二极管引线为电压放大器接合处提供框架。第一二极管引线直接物理地连接第一行内的一个或多个端子,并且第二二极管引线直接物理地连接第二行内的一个或多个端子。每个接合处将来自所述多个电容器之一的第一端子与相邻电容器的第二端子以及所述多个二极管的两个二极管联接。此外,每个接合处远离印刷电路板。
附图说明
当结合附图阅读以下详细说明时,本发明的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解,在整个附图中,相同的附图标记代表相同的部件,其中:
图1是图示了电压放大器的实施例的示意图;
图2是印刷电路板上的电压放大器的实施例的立体图;
图3是未使用印刷电路板的情况下组装的电压放大器的另一个实施例的俯视图;
图4是图3的电压放大器的两个电容器的连接的侧视图,图示了两个二极管相对于电容器的取向;
图5是图3的电压放大器的实施例的侧视图,为了清楚的目的省略了二极管;以及
图6是图示了图3的电压放大器的制造方法的框图。
具体实施方式
以下将介绍本公开的一个或更多个具体实施例。为了致力于提供这些实施例的简要介绍,在说明书中可以不描述实际实施方式的所有特征。应当意识到在开发任何这样的实际实施方式时,例如在任何的工程或设计项目中,都必须做出大量的实施方式专用决策,以实现开发者的特定目标,例如符合与系统相关和业务相关的约束条件,而这些特定目标在不同的实施方式中可能有所不同。而且,应该意识到尽管这样的开发工作可能是复杂且耗时的,但对受益于本公开的本领域普通技术人员来说这仍然是一种从事设计、制造和加工的常规手段。
在介绍本公开的不同实施例的要素时,词语“一”、“一个”、“该”和“所述”旨在指存在一个或多个所述的要素。术语“包括”、“包含”和“具有”旨在是包含性的并意味着除了所列举的要素之外还可以有另外的要素。操作参数和/或环境条件的任何示例并不排除所公开的实施例之外的其他参数/条件。
本公开的各实施例包括电压放大器组件内的级联式电压放大器。电压放大器组件接收交流电压并将交流电压转换成更高的直流电压。按照以下详细讨论的,电压放大器组件的某些实施例包括设置在Cockroft-Walton发电机构造中的多个电容器和二极管。电容器和二极管使用来自电容器和/或二极管的引线直接物理地联接,而不是将每个部件焊接在印刷电路板上。通过使用电容器引线和/或二极管引线来连接而不是使用印刷电路板来连接每个单独的电子部件(例如,电容器或二极管),通过在每个单独部件之间给需要印刷电路板连接的电压放大器提供输入/输出节点,电压放大器组件可以做得比电压放大器更小或更轻。另外,通过省略每个单独部件之间的印刷电路板连接,在将电压放大器连接到电路板之前可以在电压放大器组件上涂覆保护涂层以减少各个部件上的飞弧。另外,电压放大器组件的各个实施例允许重复子组件(例如,级)以获得所需的输出电压和输入电压比,而不会受到印刷电路板大小的限制。最后,通过实现没有印刷电路板的电压放大器电路的构造,可以在一个位置处完成工艺,从而进一步减少制造问题,例如,污染表面或润湿印刷板,锐化焊点和接触式清洁(例如,去除焊剂残渣)。
现在转到附图,图1是电压放大器10的实施例的示意图。电压放大器10的图示实施例是Cockroft-Walton倍增器,但是某些实施例可以包括适于放大电压的具有电容器和二极管的任何电压放大器,例如,Greinacher倍增器或其他电子电路。电压放大器10具有多个电容器12和二极管14。电容器可以是适于电压放大的任何类型的电容器,例如,陶瓷电容器。可以理解的是,电容器12和二极管14设置成一级或多级16。在图示的实施例中,电压放大器具有3级,但是电压放大器10的其他实施例可以具有1、2、3、4、5、6或更多级。按照以下讨论并且本领域普通技术人员会理解的是,每一级16大约使输入电压18的电压翻倍。输入电压18可以是由发电机、变压器或其他合适来源提供的任何合适的交流输入,例如5V,10V,15V,20V,25V,5kV,10kV,15kV,20kV,25kV或更大。电压放大器10进一步包括IFBD(功能框图输入电流)连接20和接地连接22。
可以理解的是,当交流输入18达到负峰值时,输入18给在级16a的电容器12a充电。当交流输入18的极性反接时,电容器12a放电并且给级16的电容器12b填充是第一电容器的电量大约两倍的电量。当交流输入的极性再次反接时,电容器12b,并且因此级16a释放是输入电压大约两倍的电压。此电压然后可以沿着电压放大器10传输,其由级16b和16c进一步提高。因此,电压放大器10会供应输入电压18的两倍乘以级16的数量的输出电压24(假设理想条件下并且忽略通过系统的功率消耗)。具体地讲,电压放大器10的图示实施例会产生输入电压18大约6倍的输出电压24。例如,如果输入电压18是10kV,则输出电压24大约会是60kV。在其他实施例中,可以选择级16的数量以及输入电压18的幅值,使得输出电压是-100V,45kV,65kV,85kV,100kV,100kV以上的电压或两个电压值之间的电压的任何子集。
然后将输出电压24供给到包括电压放大器10的电子装置内的任何合适的电子电路亦或与电压放大器分开的电子电路。最后,电压放大器10的图示实施例包括电阻器26,该电阻器可以代表电压放大器10或利用电压放大器10的电子装置内的负载电阻或线路电阻。另外,可以理解的是,本领域已知的其他各种电子部件可以与电压放大器10连接以过滤信号,调节电压,调节电流,或其他合适的电子电路控制。
图2是电压放大器10的实施例的立体图,该电压放大器具有直接物理地连接到电路板30的各二极管14和电容器12。电路板30在为电子装置实施附加功能时可以是使用电压放大器的电子装置内的印刷电路板,或者可以是专门用于电压放大的电子部件。例如,电路板30可以是用于控制流过静电喷涂系统的流量并且位于静电喷涂系统的喷枪内的印刷电路板。在其他实施例中,电路板30可以专门用于给电压放大器10提供位置。此外,当前实施例仅示出了电压放大器10的一个级16,但是根据与所需输入电压18有关的电压放大器10的所需输出电压24,电路板30可以与2、3、4或更多个级联接。
在图示的实施例中,通过经由附件特征32将电容器12a和12b以及二极管14a、14b和14c与印刷电路板30连接,印刷电路板30给电容器12和二极管14提供结构支撑。在某些实施例中,每个附件特征32可以是焊盘、孔或者配置成接收电容器引线34和/或二极管引线36的另一个适合的连接器。在一些实施例中,电路板30可以包括结合了多种类型的连接(例如,孔和焊盘)的附件特征32。例如,在使用大型电容器时,可以使用通孔技术以便在使用表面贴装以将二极管14联接到电路板30时将电容器12联接到电路板30。在每个实施例中,电容器引线34和二极管引线36在电路板30的孔内的表面上亦或相反表面上的附件特征32处焊接到电路板30。
除了给电容器12和二极管14提供结构支撑之外,电路板30通过使用信号线38使电容器12和二极管14电性互连。图示的实施例包括用于级16的三个大体上Y形的信号线,但是其他实施例可以包括适于连接电压放大器10中的二极管14和电容器12的任何形状。
图3是未使用印刷电路板、试验电路板或其他板载互连方法的情况下组装的电压放大器10的另一实施例的俯视图。为了讨论的目的,可参照纵向轴线40、竖直轴线42和横向轴线44,水平面由纵向轴线40和横向轴线44相交而形成。如图所示,每个电容器12设置成第一行50和第二行52。这些行设置成使得第一行50与第二行52之间存在行间隙54。在某些实施例中,间隙54可以在0.03英寸与0.07英寸之间,在0.05英寸与0.06英寸之间,或者其中的任何子集。此外,每行的电容器12包括电容器接合处56。每个电容器接合处56可以被设计成维持所需的距离以隔开电容器,从而限制电压飞弧和/或传热。例如,在某些实施例中,电容器接合处56可以选择成在0.100英寸与0.125英寸之间,在0.005英寸与0.130英寸之间,在0.005英寸与0.2英寸之间,或者其中的任何子集。可以通过间隔件、电容器引线34或二极管引线36来维持该距离。另外,每个电容器12与同一行(例如,第一行50)的相邻电容器12电性连接。可以通过电容器12上的端子、间隔件、电容器引线34或二极管引线36之间的物理接触来实现该电连接。行50和52通过多个二极管14电性互连。具体地讲,各电容器接合处56联接到在相对方向上均偏置的两个二极管14。换句话讲,一个二极管14朝着接合处56偏置,并且另一个二极管14远离接合处56偏置。
按照以下详细讨论的,二极管引线36或电容器引线36可以用于使电容器12和二极管14互连以为电压放大器10提供骨架,因此为电压放大器10提供至少一些结构支撑。按照以下所讨论的,在一些实施例中,该结构支撑可以由其他材料(例如,环氧树脂涂层)进一步加固。
图4是图3的电压放大器10的级16的侧视图。级16包括两个电容器,例如第一电容器60和第二电容器62。电容器代表位于每行(例如,第一行50和第二行52)的级16中的电容器12。具体地讲,第一电容器60可以位于第一行50,并且第二电容器62可以位于第二行52。尽管如图1所示级16进一步包括三个二极管,但是一些二极管可以在多个级16之间共享。图示的级16图示了第一二极管64、第二二极管66和第三二极管67,该第三二极管位于横向44后方并且在水平方向(例如,与纵向42和横向44相交的平面)上与第一二极管64平行。另外,第一电容器60具有第一端子68,其中,第一后端子69设置在第一电容器60的相对端上。类似地,第二电容器62具有第二端子70和设置在第二电容器62的相对端上的第二后端子71。此外,第一二极管64具有第一引线72和第二引线74,并且第二二极管66具有第三引线76和第四引线78。另外,第三二极管67具有第五引线80和第六引线82。
第一二极管64的第一引线72电性连接到第一端子68,并且第一二极管相对于第一端子68电性反向偏压。第二引线74电性连接到第二端子70。类似地,第二二极管66的第三引线76电性联接到第一端子68,并且第二二极管66相对于第一端子68向前偏置。第四引线78电性联接到第二后端子71。最后,第五引线80电性联接到第一后端子69,并且第六引线82联接到第二后端子71。此外,第三二极管67相对于第二后端子71向前偏置。此外,第三二极管67与第一二极管64物理地平行使得第一二极管64和第三二极管在电压放大器10内形成一行二极管14。在各种实施例中,每个引线可使用本领域已知的各种焊接技术(例如,回流焊接、波峰焊、手工焊、红外线焊接、激光焊接或它们的一些组合)可以与各个端子电性连接。可替代地或另外地,一些实施例可以形成使用冷焊或传导黏合剂(例如,传导环氧树脂)或非导电黏合剂的电气连接。
图5是图3的电压放大器的实施例的侧视图,为了清楚的目的省略了单个二极管14。电压放大器10的图示实施例示出了第一行50,其中第二行52与第一行50平行且位于其后方。二极管引线36留在图5中以图示每行中的二极管14和电容器12的相互连接。可以理解的是,各二极管引线36与连接两个电容器的端子的电容器接合处连接。可以理解的是,二极管引线36除了在二极管14与电容器12之间提供电气连通性之外还给结构提供结构支撑。换句话讲,一个二极管引线34与两个电容器12和一二极管14电性连接。此外,二极管引线36提供准备用于介电涂层(未示出)的结构支撑,该介电涂层给电压放大器10进一步增加结构支撑以帮助强化电压放大器10。另外,介电涂层(未示出)实质上限制电压飞弧的可能性,并且保护电压放大器10免受外部来源(例如,电流、灰尘、热量等)的干扰。
返回图5,二极管14设置成下行84和上行86。在某些实施例中,下行84的每个二极管14在一横向44上向前偏置,并且上行的每个二极管14在相对的横向44上向前偏置。可以理解的是,通过将二极管14根据偏置方向放置成行,可以更紧凑地构造电压放大器10。然而,紧邻高压二极管14增加了电压飞弧的可能性。因此,下行84与上行86在行84、86之间安装有二极管间隙88以减小电压飞弧的可能性。然而,间隙88的宽度可以保持最小值以减小电压放大器10的尺寸。例如,在某些实施例中,间隙88可以被设计成在0.100英寸与0.125英寸之间,在0.005英寸与0.130英寸之间,在0.005英寸与0.2英寸之间,或者其中的任何子集。类似地,部件间间隙90留在下行84与电容器12(例如,第一行50和/或第二行52)之间以减小电压飞弧的可能性。在某些实施例中,部件间间隙90可以被设计成在0.050英寸与0.060英寸之间,在0.003英寸与0.130英寸之间,在0.005英寸与0.2英寸之间,或者其中的任何子集。另外,一些实施例包括用介电涂层填充间隙88、90以进一步减小电压飞弧的可能性。
可以理解的是,通过将二极管14在竖直方向42上放置在电容器12上面并且使用二极管引线36以实现相互连接,电压放大器10比使用印刷电路板直接物理地连接每个单独部件的电压放大器更轻且更小。另外,所有部件在制造过程期间可以连接并进行清洁,然后涂上介电环氧树脂以密封整个电压放大器10,从而防止后续污染。
例如,图6示出了电压放大器10的实施例的一个制造工艺100。在图示的实施例中,工艺100包括首先确定电容器12是否具有从电容器12的主体延伸的电容器引线34(方框102)。如果电容器12具有引线34,就在电容器的端子处切除/去除引线34(方框104)。现在电容器12无引线,电容器12准备用于连接至二极管14。接着,可以通过以下方式制备用于下行84的一个或多个二极管14:将二极管引线36弯曲并且修剪二极管引线36以使二极管14附接到电容器12,从而获得用于部件间间隙90的选定距离(方框206)。类似地,可以通过以下方式制备一个或多个二极管14:将二极管引线36弯曲并且修剪二极管引线36以使二极管14附接到电容器12,从而获得用于二极管间隙88的选定距离(方框108)。
在一些实施例中,将在电压放大器10中使用的每个二极管14可以在附接每个二极管14之前单独制备,但是其他实施例可以包括一次制备用于一行(例如,上行86)的所有二极管14,随后制备设计的另一行(例如,下行84)的所有二极管14。另外,某些实施例可以包括一次使两行84、86的所有二极管引线16弯曲,并且随后根据该行所需的长度修剪引线36。此外,每个二极管14可以通过手工、自动方式或它们的一些组合进行弯曲。此外,方法100的一些实施例可以通过以下方式省略方框106和108:使制造有或交付有二极管引线36的二极管14早就准备用于安装在电压放大器10内。在一些实施例中,在工艺的一些循环期间可以省略方框106和108,因为电容器12可以连接至已经与其他电容器12连接上并且向其弯曲的一个或多个二极管14。另外或可替代地,一些实施例可以包括修剪引线36并将其连接到电容器12,然后按照顺序步骤而不是在一个步骤中使每个二极管引线36弯曲(例如,方框106和108可以分成单独的弯曲步骤和修剪步骤,方框110位于分开的步骤中间)。例如,一些实施例可以包括在每个所需的电容器12互连之后使一行84或86的二极管引线36弯曲。
返回到图6,一旦二极管14已经制备用于安装在系统内,则来自第一二极管64的二极管引线72电性连接到电容器12的第一端子68,并且来自第二二极管的二极管引线76彼此电性连接到电容器12的第一端子68(方框110)。在第一端子68处完成连接之后,在第一后端子69处进行合适的连接以构建电压放大器。例如,与在第一端子68处的连接类似,电容器的第一后端子69可以连接到两个二极管,这两个二极管在相反方向上偏置,其中一个二极管位于下行84,并且另一个二极管位于上行86。在某些实施例中,第一后端子69可以连接至外部引线或附加电容器12以便通过合适的布置完成连接,例如,图1所示的示意图。此外,这些连接可以使用焊料、传导黏合剂、预焊黏合剂或者用于电性连接或制备焊接零件的其他合适的连接来完成。
一旦电容器12连接到二极管14和/或电压放大器10,则确定是否已经形成级16(方框114)。换句话讲,就是新连接的电容器12是否具有连接成级16的一对电容器(例如,电容器60和62)。如果电容器12没有成对的电容器,则制备另一个电容器12用于连接至电压放大器10(方框116)。如果电容器12具有成对的电容器,则使电压放大器10中包含的级的总数加1(n=n+1),并且确定所需的放大因子(例如,8X)是否为级数的两倍(2n)(方框118)。如果n不等于所需的放大因子,则制备另一个电容器用于连接至电压放大器10(方框116)。如果n等于所需的放大因子,则完成连接并且清洁部件和连接(方框120)。例如,可以增加附加的外部引线、二极管14、电容器12、电阻器和其他电子部件/连接以完成所设计的电压放大器10(例如,图1所示的电压放大器10)。另外,如果方框110中的原始连接不是通过焊接部件完成的或者需要额外的焊接,则完成连接可以包括焊接(例如,流动焊接)部件。这些部件和连接可以通过使用摩擦(例如,毛刷)、蒸馏水和/或其他流体进行清洁以去除污染物、潜在的干扰颗粒和/或残渣(例如,焊剂残渣或黏合剂残渣)。最后,将电压放大器10涂覆介电涂层(方框122)。在某些实施例中,涂层可以使用灌封工艺来形成以在电压放大器10上沉积塑料(例如,聚氨酯)、硅树脂和/或环氧树脂涂层。介电涂层的应用给电压放大器10提供结构支撑,并且提供对冲击和振动的耐受性。另外,介电涂层排除会干扰电压放大器10工作的水分、腐蚀剂或其他颗粒。
通过将电容器12直接安装到二极管引线36而省略单个部件与印刷电路板之间的连接,减小了电压放大器10的重量和制造成本。此外,由于电压放大器10的大小仅依赖于选定的放大因子,所以节省了空间,并且电压放大器10不限于受到电路板尺寸控制的大小。另外,通过将电容器12和二极管14彼此直接连接,然后涂覆介电材料,电压放大器10更加可靠,因为比使用每个部件单独连接到电路板的电压放大器10更紧凑的空间内减小了传热问题和电压飞弧的可能性。此外,通过将电容器12和二极管14连接在一起,然后涂覆环氧树脂,可以在一个位置一次制成电压放大器10,而不是需要烘烤印刷电路板和其他附加的耗时步骤来在印刷电路板30上制造电压放大器10。此外,通过允许在一个位置一次制成电压放大器10,可以减小污染的可能性以及用于清洁电压放大器10的时间。最后,如果一次完成所有焊接,然后涂上介电材料,则电压放大器10就会更加可靠,因为实际上消除了与尖锐焊点相关的风险。
尽管本文中仅说明并描述了本发明的某些特征,但是本领域的技术人员可以进行许多修改和变化。因此,应当理解所附权利要求书旨在涵盖落入本发明的真正精神范围内的所有这些修改和变化。

Claims (20)

1.一种电压放大器,包括:
第一行,该第一行包括设置成共线的多个第一电容器,其中第一行的每个电容器包括第一端子;
第二行,该第二行沿着纵向轴线和横向轴线与第一行平行,其中第二行包括设置成共线的多个第二电容器,其中第二行的每个电容器包括第二端子;
第三行,该第三行包括定位成与第一行交叉并且沿着竖直轴线位于第一行和第二行上面的多个第一二极管,其中所述多个第一二极管中的二极管定位成沿着纵向轴线和横向轴线彼此平行;
第四行,该第四行包括定位成与第一行交叉并且沿着竖直轴线位于第三行上面的多个第二二极管,其中所述多个第二二极管中的二极管定位成沿着纵向轴线和横向轴线彼此平行并且定位成与所述多个第一二极管中的相应二极管相交;
多个第一电引线,所述多个第一电引线配置成将所述多个第一电容器直接物理地连接到所述多个第一二极管和所述多个第二二极管;以及
多个第二电引线,所述多个第二电引线配置成将所述多个第二电容器直接物理地连接到所述多个第一二极管和所述多个第二二极管。
2.根据权利要求1所述的电压放大器,其中所述多个第一电引线和所述多个第二电引线作为二极管引线从所述多个第一二极管和所述多个第二二极管中的每个二极管伸出。
3.根据权利要求2所述的电压放大器,其中每个二极管引线均包括一个或多个弯曲,这一个或多个弯曲使每个二极管引线分别从第三行或第四行延伸到第一端子或第二端子。
4.根据权利要求3所述的电压放大器,其中二极管引线包括在第一行和第三行之间建立部件间间隙的长度和形状的组合。
5.根据权利要求4所述的电压放大器,其中部件间间隙包括第一行与第三行之间0.056英寸的距离。
6.根据权利要求3所述的电压放大器,其中二极管引线包括在第三行和第四行之间建立二极管间隙的长度和形状的组合。
7.根据权利要求6所述的电压放大器,其中二极管间隙包括第三行与第四行之间0.020英寸的距离。
8.根据权利要求1所述的电压放大器,包括用于电压放大器的支撑结构,其中支撑结构包括介电环氧树脂层。
9.根据权利要求1所述的电压放大器,其中电压放大器包括作为联接到印刷电路板的唯一联接的输入节点和输出节点。
10.根据权利要求1所述的电压放大器,其中所述多个第一二极管中的每一个相对于第一行向前偏置,并且所述多个第二二极管中的每一个相对于第二行向前偏置。
11.一种制造电压放大器的方法,包括:
将第一二极管沿着竖直轴线定位在第一电容器上面;
使用位于第一二极管上的第一引线将第一二极管直接物理地联接到位于第一电容器上的第一端子;
使用位于第一二极管上的第二引线将第一二极管直接物理地联接到位于第二电容器上的第二端子,其中第一二极管在第一方向上向前偏置;
沿着竖直轴线将第二二极管定位在第一二极管上面并且定位成与第一二极管相交,其中第二二极管在第二方向上向前偏置;
使用位于第二二极管上的第三引线将第二二极管直接物理地联接到第一端子;
使用位于第二二极管上的第四引线将第二二极管直接物理地联接到位于第二电容器上的第三端子;
将第一电容器布置在第一行并且将第二电容器布置在第二行。
12.根据权利要求11所述的方法,包括:
沿着纵向轴线和横向轴线将第三二极管定位成与第一二极管水平相邻且平行;
使用位于第三二极管上的第五引线将第三二极管联接到第三端子;以及
使用位于第三二极管上的第六引线将第三二极管联接到位于第一电容器上的第四端子,其中第三二极管在第一方向上向前偏置。
13.根据权利要求12所述的方法,包括:
将第三电容器邻近第一电容器定位在第一行;
将第三电容器联接到第六引线;
将第四电容器邻近第二电容器定位在第二行;以及
将第四电容器联接到第五引线。
14.根据权利要求11所述的方法,其中第一二极管和第二二极管通过将相应引线焊接到相应端子而联接。
15.根据权利要求14所述的方法,包括在将相应引线焊接到相应端子之前,将黏合剂施加到每个联接处。
16.根据权利要求11所述的方法,包括将电压放大器灌装以形成介电涂层。
17.一种电子装置,包括:
印刷电路板;
电压放大器,该电压放大器包括:
一个或多个级,其中每个级配置成提供是输入电压大约两倍的输出电压,并且其中每个级包括:
多个二极管,每个二极管包括:
二极管主体;
第一二极管引线;以及
第二二极管引线;
布置在第一行和第二行的多个电容器,其中每个电容器包括:
电容器主体;
第一端子;以及
第二端子;
将第一二极管引线直接物理地连接到第一端子的多个接合处;
直接物理地连接到印刷电路板的输入节点;以及
直接物理地连接到印刷电路板的输出节点,其中每个二极管的第一二极管引线和第二二极管引线提供用于电压放大器接合处的框架,其中第一二极管引线电性连接第一行内的一个或多个端子,并且第二二极管电性连接第二行内的一个或多个端子,其中每个接合处将来自所述多个电容器之一的第一端子与相邻电容器的第二端子以及所述多个二极管的两个二极管联接,并且其中电压放大器配置成仅经由输入节点和输出节点联接到印刷电路板。
18.根据权利要求17所述的电子装置,包括电性联接到印刷电路板的控制器,其中控制器配置成控制静电喷涂装置。
19.根据权利要求17所述的电子装置,包括设置在电压放大器上的介电涂层,其中介电涂层包括环氧树脂。
20.根据权利要求19所述的电子装置,其中介电涂层使用灌装技术形成。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106340405A (zh) * 2016-09-27 2017-01-18 中山方圆谷涂装科技有限公司 一种高压电容串制作工艺

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016193079A (ja) * 2015-03-31 2016-11-17 株式会社大一商会 遊技機
JP2017056339A (ja) * 2016-12-28 2017-03-23 株式会社大一商会 遊技機
US11566495B2 (en) * 2019-12-20 2023-01-31 Schlumberger Technology Corporation Compact high-voltage power supply systems and methods

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1925879A1 (de) * 1969-05-21 1971-01-14 Licentia Gmbh Anordnung von Bauelementen fuer eine Gleichspannungs-Vervielfacherschaltung
US3584287A (en) * 1968-10-02 1971-06-08 S K V Sa High-voltage direct-current generator
GB1368226A (en) * 1973-02-26 1974-09-25 Philips Electronic Associated Capacitor-diode voltage multipliers
US3900788A (en) * 1973-03-23 1975-08-19 Siemens Ag Voltage multiplier
FR2266446A7 (zh) * 1974-03-27 1975-10-24 Philips Nv
CN86102301A (zh) * 1985-03-09 1986-09-03 日本胜利株式会社 直流高压发生器

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1925879U (de) * 1965-08-24 1965-10-28 Kaiser & Spelsberg Abzweigdose.
GB1425506A (en) 1972-03-03 1976-02-18 Redelec High-voltage dc generator in an electrostatic apparatus
IT1006799B (it) * 1973-02-01 1976-10-20 Air Ind Cascata moltiplicatrice e fistola di spruzzatura elettrostatica a ca scata incorporata
FR2587919B1 (fr) * 1985-10-02 1988-05-27 Sames Sa Appareil de projection electrostatique protege contre l'apparition d'arcs electriques
JPH07109423B2 (ja) 1990-05-01 1995-11-22 富士ゼロックス株式会社 画像読取装置
JP3470830B2 (ja) 1994-09-26 2003-11-25 株式会社村田製作所 積層コンデンサの製造方法
US5886886A (en) * 1997-08-20 1999-03-23 Teng; Shie-Ning Voltage multiplier for a power supply unit of an electronic insect-killer device
JPH11330378A (ja) 1998-05-19 1999-11-30 Murata Mfg Co Ltd 半導体装置
DE10160829A1 (de) 2001-12-11 2003-06-26 Infineon Technologies Ag Diodenschaltung und Verfahren zum Herstellen einer Diodenschaltung
JP2005340567A (ja) 2004-05-28 2005-12-08 Fuji Xerox Co Ltd 表面発光型半導体レーザ素子およびその製造方法
CN101288230A (zh) 2005-06-08 2008-10-15 加利福尼亚大学董事会 线性可变电压二极管电容器和自适应匹配网络
US8351213B2 (en) * 2006-05-26 2013-01-08 Brian Gorrell Electrical assembly
US7969711B2 (en) 2008-02-06 2011-06-28 Kemet Electronics Corporation Multiple electronic components: combination capacitor and Zener diode

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3584287A (en) * 1968-10-02 1971-06-08 S K V Sa High-voltage direct-current generator
DE1925879A1 (de) * 1969-05-21 1971-01-14 Licentia Gmbh Anordnung von Bauelementen fuer eine Gleichspannungs-Vervielfacherschaltung
GB1368226A (en) * 1973-02-26 1974-09-25 Philips Electronic Associated Capacitor-diode voltage multipliers
US3900788A (en) * 1973-03-23 1975-08-19 Siemens Ag Voltage multiplier
FR2266446A7 (zh) * 1974-03-27 1975-10-24 Philips Nv
CN86102301A (zh) * 1985-03-09 1986-09-03 日本胜利株式会社 直流高压发生器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106340405A (zh) * 2016-09-27 2017-01-18 中山方圆谷涂装科技有限公司 一种高压电容串制作工艺
CN106340405B (zh) * 2016-09-27 2019-02-22 中山方圆谷涂装科技有限公司 一种高压电容串制作工艺

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