CN201804712U - 结构改进的4串高频高压大电流膜箔式电容器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种结构改进的4串高频高压大电流膜箔式电容器，由壳体或环氧包封层、芯子和引出线组成；芯子采用无感式卷绕结构，芯子的卷绕层的横截面由自上而下至少三个结构层组成；第一结构层由横向并排放置的两个金属箔和一个双面双留边金属化膜组成；第二结构层由生膜组成；第三结构层由单面双留边中留边金属化膜组成；第一结构层中两个金属箔横向并排对称设置在双面双留边金属化膜的两侧，金属箔一端与双面双留边金属化膜紧靠在一起，另一端露在生膜外。把第三结构层移到第一结构层上面后电容器的特性更佳。该结构可消除电容器上的凹痕，提高电容器交流工作电压、载流能力、抗电离能力和工作频率。

Description

结构改进的4串高频高压大电流膜箔式电容器 

技术领域

本实用新型涉及电器元件制造技术领域，具体涉及一种结构改进的4串高频高压大电流膜箔式电容器。 

背景技术

目前，高频高压大电流膜箔式电容器一般为内2串的结构，其芯子由一单面双留边金属化膜层，一金属箔层，至少一生膜层叠绕而成，如图1、图2和图3所示。其中，金属箔层由两个横向并排放置的金属箔组成，两个金属箔之间留有一空隙。 

这种膜箔式电容器结构简单，生产方便，但存在着如下缺点： 

1、两个金属箔之间存在空隙比较大，使得芯子、成品的外型上正对内部空隙位置的表面上有一道明显的凹痕，且当电容器工作在高电压或大电流的条件下时，在其内部空隙部位容易产生电离甚至飞弧闪火，导致产品绝缘介质老化或烧蚀，可靠性和寿命下降； 

2、电容器的内串数少，只有两串，芯子端头引出金属电极面积比较小，因此，不能满足大功率开关电源、可控硅换向、镇流器逆变和节能灯谐振电路等超大dv/dt、di/dt变化和高工作频率的要求； 

3、电容器的额定交流工作电压较低，一般最高为500Vac(50Hz)。 

目前，用于消除或减小这个芯子内部空隙的主要办法是：将芯子放入专用设备中抽真空后再浸渍液态环氧来填充空隙，由于这种芯子一般为扁型，中部区域内空隙大，两侧部位层间接触比较紧密，用浸渍料来填充空隙的期望远远不能达到要求。 

为解决现有技术中的上述不足，本实用新型提供了一种新的解决方案。 

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是：如何提供一种结构改进的4串高频高压大电流膜箔式电容器，该膜箔式电容器不仅可以基本消除现有的内2串膜箔式电容器中两金属箔间存在的气隙和电容器表面上的凹痕，而且可以提高膜箔式电容器交流工作电压、载流能力、抗电离能力和工作频率，以满足大功率电力电子线路发展对电容器承受dv/dt的能力、承受di/dt的能力和工作频率要求高的需求。 

为达到上述发明目的，本实用新型所采用的技术方案为：提供一种结构改进的4串高频高压大电流膜箔式电容器，由壳体或环氧包封层、封装在壳体或环氧包封层内的芯子、穿过壳体或环氧包封层从芯子上引出的引出线组成；其特征在于：所述芯子采用无感式卷绕结构；所述芯子的卷绕层的横截面由自上而下至少三个结构层组成；其中，第一结构层由横向并排放置的两个金属箔和一个双面双留边金属化膜组成；第二结构层由生膜组成；第三结构层由单面双留边中留边金属化膜组成；所述第一结构层中两个金属箔横向并排对称设置在双面双留边金属化膜的两侧，金属箔一端与双面双留边金属化膜紧靠在一起，另一端露在生膜外。 

在上述芯子结构中，第一结构层和第二结构层相对位置不变时，把第三结构层移到第一结构层上面后组成的产品，其特性更佳。 

按照本实用新型所提供的结构改进的4串高频高压大电流膜箔式电容器，其特征在于：所述芯子中在第三结构层下方还设置有一第四结构层；所述第四结构层为生膜层。 

按照本实用新型所提供的结构改进的4串高频高压大电流膜箔式电容器，其特征在于：所述第二结构层由两个生膜层叠合而成。 

按照本实用新型所提供的结构改进的4串高频高压大电流膜箔式电容器，其特征在于：所述引出线的横截面呈圆形或矩形结构。

综上所述，本实用新型所提供的结构改进的4串高频高压大电流膜箔式电容器不仅可以基本消除现有的内2串膜箔式电容器中两金属箔之间存在的气隙和电容器上的凹痕，而且可以提高膜箔式电容器交流工作电压、载流能力、抗电离能力和工作频率，以满足大功率电力电子线路发展对电容器承受dv/dt的能力、承受di/dt的能力和工作频率要求高的需求。 

附图说明

图1为现有的内2串膜箔式电容器的第一种结构示意图； 

图2为现有的内2串膜箔式电容器的第二种结构示意图； 

图3为现有的内2串膜箔式电容器的第三种结构示意图； 

图4为结构改进的4串高频高压大电流膜箔式电容器的结构示意图； 

图5为结构改进的4串高频高压大电流膜箔式电容器的另一种结构示意图； 

图6为结构改进的4串高频高压大电流膜箔式电容器的第三种结构示意图； 

图7为图4、图5和图6中的电容器的电气原理图； 

图8为结构改进的4串高频高压大电流膜箔式电容器的芯子引出方式示意图。 

其中，1、金属箔；2、双面双留边金属化膜；3、生膜；4、空隙；5、单面双留边中留边金属化膜；6、引出线；7、芯子。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细地描述： 

如图4、图8所示，该结构改进的4串高频高压大电流膜箔式电容器由壳体或环氧包封层、封装在壳体或环氧包封层内的芯子7、穿过壳体或环氧包封层从芯子上引出的引出线6组成；其特征在于：所述芯子7采用无感式卷绕结构；所述芯子7的卷绕层的横截面由自上而下至少三个结构层组成；其中，第一结构层由横向并排放置的两个金属箔1和一个双面双留边金属化膜2组成；第二结构层由生膜3组成；第三结构层由单面双留边中留边金属化膜5组成；所述第一结构层中两个金属箔1横向并排对称设置在双面双留边金属化膜2的两侧，金属箔1一端与双面双留边金属化膜2紧靠在一起，另一端露在生膜3外。 

如图5和图6所示，芯子中在第三结构层下方还可以设置有一层生膜3。 

如图6所示，芯子中的第二结构层也可以是由两层生膜3叠合而成的。 

如图8所示，该结构改进的4串高频高压大电流膜箔式电容器的引出线6的横截面呈圆形或矩形结构。 

在第一结构层和第二结构层相对位置不变时，把第三结构层移到第一结构层上面后组成的产品，其特性更佳。 

该结构改进的4串高频高压大电流膜箔式电容器经卷绕工序形成电容器芯子，再经热压或冷压、热处理、掩膜、喷金、解带去毛刺、赋能焊接、涂硅、预烘浸渍固化、涂覆修脚固化或装壳灌注固化、打印、外检、撕带、分选等工艺形成成品。该结构改进的4串高频高压大电流膜箔式电容器比国内类似领先产品C14(CBB81)扩大了产品容量和额定工作电压范围，见表1和表2，比国际类似领先产品KP.R73扩大了电压范围和提高了dv/dt指标，见表3。 

表1 

表2 

表3 

本实用新型所提供的结构改进的4串高频高压大电流膜箔式电容器通过改变极板在空间上排布组合，双面金属化膜内联，增加电容器芯子内串数，增大芯子电流流经极板的横截面积，提高了电容器的工作电压和载流能力；利用双面双留边金属化膜的留边替代现有的芯子结构中的空隙，不仅提高了电容器内部自身抗电离的能力，而且又避免了因存在空隙而在产品外表形成凹痕，造成产品积尘吸潮和在高压下产生表面放电；芯子卷绕采用无感式结构，优选芯子最佳膜厚，缩短芯子长度，增加高度，并采用金属箔由缩短引线或矩形引线引出，固有电感得到了有效降低，增强了产品抗dv/dt、di/dt快速和显著变化的能力。因此，该结构改进的4串高频高压大电流膜箔式电容器能够很好的满足大功率开关电源、可控硅换向、电子镇流器逆变和节能灯谐振电路等超大dv/dt、di/dt变化和高工作频率的要求，提高整机的可靠性，延长使用寿命。 

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的 普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。 

Claims (4)

1.一种结构改进的4串高频高压大电流膜箔式电容器，由壳体或环氧包封层、封装在壳体或环氧包封层内的芯子、穿过壳体或环氧包封层从芯子上引出的引出线组成；其特征在于：所述芯子采用无感式卷绕结构；所述芯子的卷绕层的横截面由自上而下至少三个结构层组成；其中，第一结构层由横向并排放置的两个金属箔和一个双面双留边金属化膜组成；第二结构层由生膜组成；第三结构层由单面双留边中留边金属化膜组成；所述第一结构层中两个金属箔横向并排对称设置在双面双留边金属化膜的两侧，金属箔一端与双面双留边金属化膜紧靠在一起，另一端露在生膜外。

2.根据权利要求1所述的结构改进的4串高频高压大电流膜箔式电容器，其特征在于：所述芯子中在第三结构层下方还设置有一第四结构层；所述第四结构层为生膜层。

3.根据权利要求1或2所述的结构改进的4串高频高压大电流膜箔式电容器，其特征在于：所述第二结构层由两个生膜层叠合而成。

4.根据权利要求3所述的结构改进的4串高频高压大电流膜箔式电容器，其特征在于：所述引出线的横截面呈圆形或矩形结构。

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