CN107039176A - 一种降低电感的电容连接结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种降低电感的电容连接结构，包括层状堆叠排列的电容芯子和用于连接所述电容芯子的母排，所述母排包括引出部和连接部，所述引出部用于连接正、负引出导线，所述连接部用于连接所述电容芯子；每层所述电容芯子顶部设有上母排，所述电容芯子底部设有与所述上母排成垂直翻转的下母排，所述上母排和下母排的连接部分别与该层电容芯子的两侧喷金面连接。本发明技术为电力电容器内部结构，该结构能够根据需要调整电容芯子的数量和排列方式，得到高容量的电力电容器，同时通过母排的连接方式能够降低电力电容器的自感，保证电容在高频下电路均衡，每个电容芯子通过的电流稳定，大大改善电容器在高频下的应用特性。

Description

一种降低电感的电容连接结构
技术领域
本发明涉及电力电容器领域，具体涉及一种降低电感的电容连接结构。
背景技术
电力电容器是电源电路或电力系统中的常用元件，用以平稳从一个装置或构件到其它装置或构件的电压和/或电流。电容器通过补偿电感负载或者吸收由装置引起的电压波动或电压峰值，减小了电力系统运行期间的电流波动。当电力系统的额定功率较高时，需要多个电容芯子连接，以提高电力电容器的整体电容量。
目前市场上电容器使用电容芯子采用无感卷绕，每个芯子的自感量极小，因此电容器的自感量大小主要由连接母排的自感决定。现有技术中的电容芯子连接结构如图1所示，由多个电容芯子1堆叠在一起，在电容芯子1两侧喷金面焊接母排并联组成一个大电容，经测量，这种结构制造的电容器电感在100nH以上。因母排自身存在电感及电阻，其等效电路如图2所示，由图可知这种电容连接结构的等效电路存在多个小电感形成网络状连接，在高频交流应用下会因为电感的不均衡导致整个电路不平衡，每路电容芯子之间电流不等，频率越高则不平衡程度越大，对电容器造成危害。
鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明一种降低电感的电容连接结构。
发明内容
为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，提供一种降低电感的电容连接结构，包括层状堆叠排列的电容芯子和用于连接所述电容芯子的母排，所述母排包括引出部和连接部，所述引出部用于连接正、负引出导线，所述连接部用于连接所述电容芯子；每层所述电容芯子顶部设有上母排，所述电容芯子底部设有与所述上母排成垂直翻转的下母排，所述上母排和下母排的连接部分别与该层电容芯子的两侧喷金面连接。
较佳的，所述母排的引出部为一引出折弯，所述上母排的引出折弯方向朝下，所述下母排的引出折弯方向朝上，所述上母排和下母排的引出折弯分别连接极性相反的引出导线。
较佳的，所述母排的连接部包括多个连接折弯，所述连接折弯与所述引出折弯的弯折方向相同，所述连接折弯的数量与每层所述电容芯子的数量相同。
较佳的，所述母排的连接折弯与所述电容芯子的喷金面焊点连接。
较佳的，所述母排的表面包裹有绝缘层。
较佳的，所述电容连接结构由10-20层电容芯子堆叠排列，每层共有2-5个电容芯子。
较佳的，所述电容芯子为扁形电容芯子或圆柱形电容芯子。
与现有技术比较本发明的有益效果在于：
本发明技术为电力电容器内部连接结构，该结构能够根据需要调整电容芯子的数量和排列方式，得到高容量的电力电容器。同时通过母排的连接方式能够降低电力电容器的自感，保证电容在高频下电路均衡，每个电容芯子通过的电流稳定，大大改善电容器在高频下的应用特性。另外每层电容芯子均由上下两个母排连接，增加了散热面积，有利益电容器散热。
附图说明
为了更清楚地说明本发明各实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1是现有技术电力电容器的内部连接结构；
图2是现有技术电力电容器的等效电路图；
图3是实施例2中一层电容芯子连接结构的爆炸图；
图4是实施例2中电力电容器的内部电容连接结构立体图一；
图5是实施例2中电力电容器的内部电容连接结构立体图二；
图6是实施例2电容器的等效电路图。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
实施例1
一种降低电感的电容连接结构，包括层状堆叠排列的电容芯子和用于连接所述电容芯子的母排。
每层电容芯子的顶部和底部分别设有上母排和下母排。上下母排的形状、结构相同，安装方向相反，下母排为上母排垂直翻转。母排一端为引出部，用于连接正、负极引出导线。母排中部设有连接部，用于连接所述电容芯子。上下母排的连接部分别与该层电容芯子的两侧喷金面连接，形成一层电容连接结构。根据电容容量需求，将多层这种连接结构的电容芯子堆叠组成电力电容器的内部结构，每层上母排的引出部与正/负极引出导线连接，下母排的引出部与负/正极引出导线连接。
此连接结构的电容通电时，上下母排主体中的电流通路相反，产生的寄生电感相互抵消，只有母排的连接部会产生电感。其等效电路为同一层中的各个电容芯子之间形成并联，每层电容芯子之间也形成并联，每一路电容芯子上的电感都是由两个相同的小电感串联组成，即上下母排的连接部产生的电感与电容芯子形成串联。该电路中每个电容芯子的在高频下通过的电流相等，不会出现电路不均衡情况，能大大改善电容器在高频下的应用特性。
实施例2
如图3和图4所示，一种降低电感的电容连接结构，由多层电容芯子1堆叠排列而成，该电容连接结构共有10层，每层具有两个扁形电容芯子1，每一层内的电容芯子1之间通过母排连接。
如图5所示，每层电容芯子1的顶部设有上母排3，底部设有与所述上母排3垂直翻转的下母排4。母排的一端设有引出折弯，中部设有两个连接折弯，分别用于连接该层的两个电容芯子1，所述引出折弯与连接折弯的弯折方向相同。所述上母排的连接折弯32与电容芯子1的一侧喷金面焊点连接，所述下母排的连接折弯42与电容芯子1的另一侧喷金面焊点连接，上下母排之间能够形成电流通路。母排表面包裹有绝缘层，防止上下母排之间电流短路。将每层电容芯子1用上下母排连接后堆叠在一起，构成电力电容器的内部电容结构。每层上母排3的引出折弯31与正极引出导线连接，每层下母排4的引出折弯41与负极引出导线连接，通电时上下母排主体中的电流通路相反。
经测试，由此连接结构作为内部结构的电容器的电感小于10nH，其等效电路图如图6所示。由图可知，上下母排主体中的电流通路相反，产生的寄生电感相互抵消，只有连接部产生电感，每层中的两个电容芯子之间形成并联，十层电容芯子之间也形成并联，即每一路电容芯子连接电路上的电感都是由两个相同的小电感串联组成。当此电容在高频电路中使用，每一路电容芯子中通过的电流相等，避免了电路不均衡的情况，能大大改善电容器在高频下的应用特性。
另外该结构中每层电容芯子均由上下两个母排连接，增加了散热面积，有利于电容器散热，可增加电容器中电容芯子数量，提高电力电容器容量。
实施例3
本实施例与上述实施例不同之处在于，所述电容芯子的形状为圆柱形。
实施例4
本实施例与上述实施例不同之处在于，所述电容芯子的堆叠形式为：电容芯子共有20层，每层共有5个电容芯子。母排的连接折弯数量与每层电容芯子的数量相同，每个连接折弯与对应电容芯子的喷金面焊点连接。
可以调整电容芯子的数量和堆叠方式，改变电力电容器形状和容量，以满足实际使用需要。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种降低电感的电容连接结构，包括层状堆叠排列的电容芯子和用于连接所述电容芯子的母排，其特征在于，所述母排包括引出部和连接部，所述引出部用于连接正、负引出导线，所述连接部用于连接所述电容芯子；每层所述电容芯子顶部设有上母排，所述电容芯子底部设有与所述上母排成垂直翻转的下母排，所述上母排和下母排的连接部分别与该层电容芯子的两侧喷金面连接。
2.如权利要求1所述的降低电感的电容连接结构，其特征在于，所述母排的引出部为一引出折弯，所述上母排的引出折弯方向朝下，所述下母排的引出折弯方向朝上，所述上母排和下母排的引出折弯分别连接极性相反的引出导线。
3.如权利要求2所述的降低电感的电容连接结构，其特征在于，所述母排的连接部包括多个连接折弯，所述连接折弯与所述引出折弯的弯折方向相同，所述连接折弯的数量与每层所述电容芯子的数量相同。
4.如权利要求3所述的降低电感的电容连接结构，其特征在于，所述母排的连接折弯与所述电容芯子的喷金面焊点连接。
5.如权利要求4所述的降低电感的电容连接结构，其特征在于，所述母排的表面包裹有绝缘层。
6.如权利要求1-5任一所述的降低电感的电容连接结构，其特征在于，所述电容连接结构由10-20层电容芯子堆叠排列，每层共有2-5个电容芯子。
7.如权利要求6所述的降低电感的电容连接结构，其特征在于，所述电容芯子为扁形电容芯子或圆柱形电容芯子。
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