CN1848321A - 高压电容器、高压电容器装置及磁控管 - Google Patents

高压电容器、高压电容器装置及磁控管 Download PDF

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Abstract

本发明提供能够达到产品小型化的高压电容器、高压电容器装置和磁控管。具有介质陶瓷素体(21)。单独电极(31、32)至少是2个，各个单独电极(31、32)互相间隔着间隔，位于介质陶瓷素体(21)的一个面侧，它们连接在通过介质陶瓷素体(21)外部的各个棒状导体(61、62)上。公共电极(33)位于介质陶瓷素体(21)的另一个面侧。

Description

高压电容器、高压电容器装置及磁控管
技术领域
本发明涉及高压电容器、高压电容器装置以及使用该高压电容器装置的磁控管。
背景技术
这种高压电容器装置，例如作为对磁控管振荡动作时产生的不需要的辐射波进行清除的滤波器，组装在磁控管内，其一般的结构包括：高压电容器、棒状导体(中心导体)和接地部件(参见专利文献1)。
高压电容器包括：留有间隔形成了2个穿通孔的介质陶资体、在介质陶瓷素体的一个面侧具有的2个单独电极、以及在介质陶瓷素体的另一个面侧具有的公共电极。各个棒状导体穿过介质陶瓷素体的穿通孔，与各个单独电极进行电气、机械性连接。接地部件与公共电极进行电气、机械性连接，与棒状导体相绝缘。
但是，这种高压电容器装置，介质陶瓷素体的成本在其总成本中所占的比例很大。介质陶瓷素体的成本与其体积成正比。因此，为了降低总成本，必须减小介质陶瓷素体体积，进行小型化。
但是，这种高压电容器装置，从结构上在介质陶瓷素体中形成2个穿通孔，其间隔着间隔，使棒状导体穿过该穿通孔内，所以，为了确保棒状导体之间的耐电压，必须使穿通孔之间保持足够大的距离，这就限制了小型化。具体来说，从穿通孔的布置方向来看的介质陶瓷素体的尺寸，不能够小于穿通孔之间的距离与从穿通孔到两个外侧的外径之和。因此，介质陶瓷素体的形状要小型化，进一步降低成本，受到了限制。
而且，因为采用了隔着间隔而形成2个穿通孔的比较复杂的形状的介质陶瓷素体，所以与该介质陶瓷素体相组合的其他部件，例如使棒状导体与单独电极进行电气性机械性连接用的电极连接部件、与高压电容器的公共电极进行电气性机械性连接的接地部件、以及作为外装的绝缘盖和绝缘外壳等的结构也出现复杂化的趋势。
[专利文献1](日本)特开平8-78154号公报
发明内容
本发明的目的是提供能够实现产品小型化的高压电容器、高压电容器装置和磁控管。
本发明的另一目的是提供能够实现产品低成本的高压电容器、高压电容器装置和磁控管。
本发明涉及的高压电容器，用于至少包含2个棒状导体的高压电容器装置，其中包括介质陶瓷素体、单独电极和公共电极。单独电极至少是2个，各个单独电极互相隔着间隔，位于介质陶瓷素体的一个面侧，与通过介质陶瓷素体外部的各个棒状导体相连接，公共电极位于介质陶瓷素体的另一个面侧。
本发明涉及的高压电容器，与棒状导体和接地部件相组合，形成高压电容器装置。各个棒状导体位于介质陶瓷素体的外部，与单独电极电连接。接地部件也与公共电极电连接。
在此，本发明涉及的高压电容器，各个单独电极连接在通过介质陶瓷素体外部的各个棒状导体上。与过去不同，介质陶瓷素体没有穿通孔。也就是说，和过去的介质陶瓷素体相比，仅仅剩下了从穿通孔布置方向来看的介质陶瓷素体的尺寸，而从穿通孔向两个外侧的外径部分被去掉了。所以，能够使介质陶瓷素体的形状小型化，从而能够降低成本。
而且，本发明因为使用没有穿通孔的单纯形状的介质陶瓷素体，所以，与该介质陶瓷素体相组合的其他部件，例如，使棒状导体与单独电极进行电气性机械性连接用的电极连接部件以及与高压电容器的公共电极进行电气性机械性连接的接地部件等的结构也变得很简单。
并且，因为不需要在介质陶瓷素体上形成穿通孔的工序，所以，能够简化制造工序，提高产品合格率，降低产品成本。
再者，本发明涉及的高压电容器装置，各个棒状导体与单独电极电连接，接地部件与公共电极电连接，所以，能够获得与过去的高压电容器装置相同的频率特性，例如无用辐射波的吸收特性，能够作为磁控管的滤波器使用。
过去，若使棒状导体穿过介质陶瓷素体，则由于从棒状导体两侧漏泄辐射杂波这一固有观念，所以使用了设置穿通孔的介质陶瓷素体。若按这种过去的观点，则本发明涉及的高压电容器装置，各个棒状导体位于介质陶瓷素体的外部，所以，也可以认为会产生辐射杂波的泄漏。但是，实际上，已经证明，不会产生辐射杂波，能够获得的特性不亚于采用过去的穿通式高压电容器时的特性。
本发明的其他特征及其作用效果，参见附图，由实施例进一步详细说明。
附图说明
图1是表示本发明涉及的高压电容器的一实施例的斜视图。
图2是图1所示的高压电容器的平面图。
图3是沿图2的3-3线的剖面图。
图4是表示本发明涉及的高压电容器装置的一实施例的正面剖面图。
图5是表示本发明涉及的高压电容器装置的一实施例的正面剖面图。
图6是沿图5的6-6线的剖面图。
图7是表示本发明涉及的高压电容器的另一实施例的平面图。
图8是沿图7的8-8线的剖面图。
图9是表示本发明涉及的高压电容器装置的再另一实施例的正面剖面图。
图10是沿图9的10-10线的剖面图。
图11是表示本发明涉及的磁控管的一实施例的局部断裂面图。
图12是图11所示的磁控管的电路图。
具体实施方式
图1是表示本发明涉及的高压电容器的一实施例的斜视图。图2是图1所示的高压电容器的平面图。图3是沿图2的3-3线的剖面图。在图1中，本发明涉及的高压电容器1包括：介质陶瓷素体21、单独电极31、32和公共电极33。
介质陶瓷素体21的成分是任意的。例如，能够以BaTiO3-BaZrO3-CaTiO3为主要成分，能够采用包含一种或多种添加剂的成分。介质陶瓷素体21为了避免机械性、电气性应力的集中，希望整体上形成适当的R(圆角)。
单独电极31、32用于连接棒状导体61、62(参见图4)。单独电极31、32至少有2个，位于介质陶瓷素体21的一面侧。各个单独电极31、32利用凹部22来隔开间隔。
公共电极33用于连接接地部件51(参见图4)，它位于介质陶瓷素体21的另一面侧。
介质陶瓷素体21包括凹部22和导体引导用凹部231、232。凹部22设置在单独电极31-32之间，使两者之间的沿表面距离增大。也可以采用凸部来代替凹部22，其图示从略。凹部22用于增大单独电极31-32之间的沿表面距离，所以，其宽度和深度选定为能够确保必要的沿表面距离。
导体引导用凹部231、232用于对各个棒状导体61、62进行引导。各个导体引导用凹部231、232位于介质陶瓷素体21侧面中隔着凹部22互相对置的侧面上。
各个导体引导用凹部231、232，希望以单独电极31、32的边界线(凹部22)为中心线，形成对称。导体引导用凹部231、232例如能够采用半圆形状。
图4是表示本发明涉及的高压电容器装置的一实施例的正面剖面图。图示的高压电容器装置包括：高压电容器1、棒状导体61、62、接地部件51、绝缘树脂71、绝缘外壳72、绝缘盖73和绝缘管75、76。
在图4中接地部件51在使用状态下是地电位，例如由铁、铜、黄铜等导电性金属材料构成。接地部件51在其一个面侧具有上浮部511。上浮部511具有从一个面侧向另一个面侧穿通的穿通孔512。
高压电容器1如图1所示，被支承在接地部件51的上浮部511上。公共电极33利用焊接等方法来与上浮部511进行电气性机械性连接。
棒状导体61、62有2个以上，它包括穿通部611、621和电极连接体612、622。例如，由铁、铜、黄铜等导电性金属材料构成。穿通部611、621不穿通介质陶瓷素体21。也就是说穿通部611、621位于介质陶瓷素体21的外部，把高压电容器1夹在穿通部611、621之间。
穿通部611、621通过与介质陶瓷素体21的侧面相接近的部分，穿通接地部件51的穿通孔512，利用铆接等方法来与电极连接体612、622进行电气性机械性连接。
电极连接体612、622由导体材料构成，具有片状(tab)接头(供电端子)的功能。电极连接体612和单独电极31，以及电极连接体622和单独电极32利用焊接等方法进行电气性机械性连接。
绝缘管75、76覆盖棒状导体61、62，穿过穿通孔512。利用绝缘管75、76来确保棒状导体61、62和接地部件51的绝缘。绝缘管75、76例如能够，由PET、PBT、硅树脂等构成。
绝缘外壳72位于接地部件51的一个面侧，一端插装在上浮部511的外周侧。绝缘盖73位于接地部件51的另一面侧，一端插装在上浮部511的内周侧。绝缘外壳72和绝缘盖73，例如能够由聚丁烯对苯二甲酸酯(PBT)、聚乙烯对苯二甲酸酯或变性三聚氰胺等构成。
绝缘树脂71被充填到绝缘外壳72的内部和绝缘盖73的内部，对高压电容器1的周围进行覆盖。这样，即使在高温环境和高湿环境中也能够保持装置的可靠性。绝缘树脂71可以采用例如氨基甲酸酯树脂、环氧树脂等热固性树脂或酚醛树脂、硅树脂等。
如上述那样，本发明涉及的高压电容器1，各个单独电极31、32分别连接到通过介质陶瓷素体21外部的棒状导体61、62上。与过去不同，介质陶瓷素体21没有穿通孔。也就是说，与过去的介质陶瓷素体21相比，仅剩下从穿通孔的布置方向来看的介质陶瓷素体21的尺寸，消除了从穿通孔起到两个外侧的外径部分。因此，能够使介质陶瓷素体21的形状小型化，进而使其成本降低。
而且，本发明因为采用没有穿通孔的单纯形状的介质陶瓷素体21，所以，与该介质陶瓷素体21相组合的其他部件，例如把棒状导体61、62与单独电极31、32进行电气性机械性连接用的电极连接部件、以及与高压电容器的公共电极33进行电气性机械性连接用的接地部件51等的结构也能够简化，也能够降低产品成本。
并且，因为不需要在介质陶瓷素体21上形成穿通孔的工序，所以能够简化制造工序，提高产品合格率和降低产品成本。
再者，本发明涉及的高压电容器装置，因为各棒状导体61、62与单独电极31、32进行电连接，接地部件51与公共电极33电连接，所以，能够获得与过去的高压电容器装置相同的频率的特性，例如无用辐射波吸收特性，能够作为磁控管的滤波器使用。
过去，认为如果把棒状导体61、62穿过介质陶瓷素体21，那么，就会产生辐射杂波，基于这种固有的观念，使用了设置有穿通孔的介质陶瓷素体21。按照过去的这种观点也可以认为，本发明涉及的高压电容器装置，各个棒状导体61、62位于介质陶瓷素体21的外部，所以，会产生辐射杂波。但是，实际上已经证明，不会发生辐射杂波，能够获得良好的特性，不亚于采用过去的普通型的高压电容器时的特性。
在图示的实施例中，例如，在从频带300MHz～1000MHz范围内，有害杂波QP值(国际标准CISPR-11)为37(dBμV/m)以下，获得了和过去产品同等的良好特性。
并且，在图示的实施例中，设置了导体引导用凹部231、232，所以，从平面方向来看，棒状导体61、62布置在接近单独电极31、32中心的部分上。利用这样的结构，使棒状导体61、62布置在由单独电极31、32和公共电极33形成的电容器的接近中心的部分上，能够获得良好的滤波特性。
图5是表示本发明涉及的高压电容器装置的另一实施例的正面剖面图，图6是沿图5的6-6线的剖面图。在以下的图中，对相当于图1～图4所示的结构部分的部分，标注相同的参考符号。各个实施例均利用共同的结构部分来取得同样的作用效果，其重复说明从略。
图5、图6所示的高压电容器装置包括：高压电容器1、棒状导体61、62、接地部件51、绝缘树脂71、绝缘外壳72和引线导体613、623。
引线导体613与电极连接体612和单独电极31进行电气性机械性连接，引线导体623与电极连接体622和单独电极32进行电气性机械性连接。电气性机械性连接方法可以采用焊接、铆接等。
高压电容器1由接地部件51中未上浮部分513进行支承。公共电极33利用焊接等方法来与未上浮部分513进行电气性机械性连接。
在图示的高压电容器装置中，由于无穿通孔的介质陶瓷素体21的结构，所以能够减少高压电容器装置整体的部件数量，由于减少了部件数量，所以不仅降低了成本，而且也提高了可靠性。
图7是表示本发明涉及的高压电容器的另一实施例的平面图，图8是沿图7的8-8线的剖面图。
图7、图8所示的高压电容器1包括：介质陶瓷素体21、单独电极31、32、和公共电极33。介质陶瓷素体21包括介质陶瓷素体21和凹部22，未设置导体引导用凹部231、232(参见图1)。
图9是表示本发明涉及的高压电容器装置的再另一实施例的正面剖面图。图10是沿图9的10-10线的剖面图。
图9、图10所示的高压电容器装置包括：高压电容器1、棒状导体61、62、接地部件51、绝缘树脂71、绝缘外壳72、引线导体613、623。
高压电容器1被支承在接地部件51的上浮部511上。公共电极33利用焊接等方法来与上浮部511进行电气性机械性连接。
图11是表示本发明涉及的磁控管的一实施例的局部断裂面图，图12是图11所示的磁控管的电路图。
图11所示的磁控管，例如是微波炉用的磁控管。图示的磁控管包括：滤波箱(filter box)84、阴极芯柱85和高压电容器装置2。
滤波箱84布置成覆盖阴极芯柱85的状态，与地电极GND(参见图12)相连接。在滤波箱84上具有冷却风扇842、衬垫843、RF输出端844和磁铁845。
高压电容器装置2被设置成穿过滤波箱84的侧面板841上设置的穿通孔，接地部件51与侧面板841进行电气性机械性连接。
电感器81、82在滤波箱84的内部，与阴极芯柱85的阴极端子和高压电容器装置2进行连接。
在图12中，高压电容器装置2与电感器81、82一起构成滤波器。各电感器81、82，一端引出到振荡器83，另一端侧引出到各个单独电极31、32。
对磁控管，在棒状导体61、62的电极连接体612、622上施加例如商用频率或者20kHz～40kHz左右频率的4kVo-p的高电压，使其进行振荡动作，产生杂波。
这时，利用高压电容器装置的滤波作用来减少对外部的杂波。
以上参照好的实施例，具体地说明了本发明的内容，但是很明显，根据本发明的基本技术思想和具体示范，专业人员能够采取各种变形方式。

Claims (19)

1、一种高压电容器，在至少包含2个棒状导体的高压电容器装置中使用，其特征在于：
包括介质陶瓷素体、单独电极和公共电极，
上述单独电极至少是2个，各个单独电极互相隔着间隔而位于上述介质陶瓷素体的一个面侧，与通过上述介质陶瓷素体的外部的各个棒状导体相连接，
上述公共电极位于上述介质陶瓷素体的另一个面侧。
2、如权利要求1所述的高压电容器，其特征在于：上述介质陶瓷素体在上述单独电极之间具有使两者之间的沿表面距离增大的凹部或凸部。
3、如权利要求1所述的高压电容器，其特征在于：上述介质陶瓷素体在从上述单独电极的布置方向来看相对置的侧面，具有导体引导用凹部。
4、如权利要求2所述的高压电容器，其特征在于：上述介质陶瓷素体在从上述单独电极的布置方向来看相对置的侧面，具有导体引导用凹部。
5、如权利要求3所述的高压电容器，其特征在于：上述导体引导用凹部是半圆形状。
6、一种高压电容器装置，包括高压电容器、棒状导体和接地部件，其特征在于：
上述高压电容器包括介质陶瓷素体、单独电极和公共电极，
上述单独电极至少是2个，各个单独电极互相隔着间隔而位于上述介质陶瓷素体的一个面侧，
上述公共电极位于上述介质陶瓷素体的另一个面侧。
上述各棒状导体位于上述介质陶瓷素体的外部，与上述单独电极电连接，
上述接地部件在一个面侧对上述高压电容器进行支承，与上述公用电极电连接。
7、如权利要求6所述的高压电容器装置，其特征在于：上述接地部件在一个面侧具有上浮部分，上述上浮部分包括从一个面侧向另一个面侧穿通的穿通孔，
上述高压电容器由上述上浮部支承，
上述棒状导体穿通上述穿通孔。
8、如权利要求6所述的高压电容器装置，其特征在于：上述介质陶瓷素体在上述单独电极之间具有使两者之间的沿表面距离增大的凹部或凸部。
9、如权利要求7所述的高压电容器装置，其特征在于：上述介质陶瓷素体在上述单独电极之间具有使两者之间的沿表面距离增大的凹部或凸部。
10、如权利要求6所述的高压电容器装置，其特征在于：上述介质陶瓷素体在从上述单独电极的布置方向来看相对置的侧面，具有导体引导用凹部。
11、如权利要求7所述的高压电容器装置，其特征在于：上述介质陶瓷素体在从上述单独电极的布置方向来看相对置的侧面，具有导体引导用凹部。
12、如权利要求8所述的高压电容器装置，其特征在于：上述介质陶瓷素体在从上述单独电极的布置方向来看相对置的侧面，具有导体引导用凹部。
13、如权利要求9所述的高压电容器装置，其特征在于：上述介质陶瓷素体在从上述单独电极的布置方向来看相对置的侧面，具有导体引导用凹部。
14、如权利要求10所述的高压电容器装置，其特征在于：上述导体引导用凹部是半圆形状。
15、一种磁控管，包括高压电容器装置，其特征在于：
上述高压电容器装置是权利要求6所述的高压电容器装置，作为滤波器被装入。
16、一种磁控管，包括高压电容器装置，其特征在于：
上述高压电容器装置是权利要求7所述的高压电容器装置，作为滤波器被装入。
17、一种磁控管，包括高压电容器装置，其特征在于：
上述高压电容器装置是权利要求8所述的高压电容器装置，作为滤波器被装入。
18、一种磁控管，包括高压电容器装置，其特征在于：
上述高压电容器装置是权利要求10所述的高压电容器装置，作为滤波器被装入。
19、一种磁控管，包括高压电容器装置，其特征在于：
上述高压电容器装置是权利要求14所述的高压电容器装置，作为滤波器被装入。
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