CN220357970U - 一种高压薄膜电容器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高压薄膜电容器，包括：电容支架、电容外壳及若干个电容芯子；第一薄膜的内侧沿芯棒轴向间隔设置有两段第一电极，两段第一电极之间设置有中部间隔区；第二薄膜的内侧设置有一段第二电极，第二电极沿芯棒轴向跨过中部间隔区，沿芯棒径向上与两段第一电极均存在重叠。本实用新型，使用了第一薄膜与第二薄膜的内串联卷绕结构，代替现有的加厚薄膜结构，或者两组两张厚度小薄膜结构；仅需两张厚度小的薄膜，搭配等效串联的电容单元结构，避免了厚膜采购周期长、成本高和叠膜性能差、生产效率低的问题；同时内串的薄膜结构设计使得产品的等效串联电阻小于厚膜、叠膜产品，降低了电容器的温升，同时也有效提高了生产效率。

Description

一种高压薄膜电容器

技术领域

本实用新型涉及电容器技术领域，特别涉及一种高压薄膜电容器。

背景技术

薄膜电容器具有无极性、大电流、长寿命、温度特性好等优点，使其大量运用于各种电力电子设备中，具有直流支撑、交流滤波、缓冲吸收等作用。

现有技术中，高压电容器的设计一般选用一组两张厚度大的薄膜，或者两组两张厚度小的薄膜叠加卷绕而成，然而厚度大的薄膜目前只有少数基膜厂家生产，采购周期长，成本高；两组厚度小的薄膜叠加容易造成芯子内空气残留，空气会使薄膜镀层发生电化学腐蚀，影响电容性能，同时叠膜的卷绕方式使得卷绕机产能降低一半，生产效率低。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种高压薄膜电容器。

本实用新型的一种实施例解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高压薄膜电容器，包括：电容支架、电容外壳及若干个电容芯子；

所述电容芯子安装于所述电容支架，且可装入所述电容外壳内；

所述电容芯子包括第一薄膜、第二薄膜及芯棒，所述第一薄膜和第二薄膜叠放并卷绕于芯棒，以形成所述电容芯子；

所述第一薄膜的内侧沿芯棒轴向间隔设置有两段第一电极，两段所述第一电极之间设置有中部间隔区；所述第二薄膜的内侧设置有一段第二电极，所述第二电极沿所述芯棒轴向跨过所述中部间隔区，沿所述芯棒径向上与两段所述第一电极均存在重叠。

可选的，所述第一电极在靠近所述第一薄膜的膜边的一侧设置有第一加厚区。

可选的，所述第二电极在的两侧未完全延伸至所述第二薄膜的膜边，在所述第二薄膜的膜边形成有侧留边空隙；所述侧留边空隙对应所述第一加厚区设置。

可选的，所述第二电极设置有第二加厚区，所述第二加厚区位于所述第二电极的中部，对应所述第一电极的中部间隔区布置。

可选的，所述电容支架包括顶部连接板，和环设于所述顶部连接板外缘的支架周壁；所述顶部连接板设置有电极端子。

可选的，若干个所述电容芯子垂直设置于所述电容支架；所述电容芯子的端面通过铜带电性连接于所述电极端子，挂设于所述顶部连接板的下方。

可选的，所述顶部连接板设置有若干个加强筋板；相邻两个电极端子之间均设置有至少一个所述加强筋板。

可选的，所述电容芯子和电容支架装入所述电容外壳后，朝所述电容外壳填灌环氧树脂。

可选的，所述电容外壳为铝或铝合金制作形成。

本实用新型的有益效果：电容芯子由第一薄膜和第二薄膜叠放并卷绕于芯棒成型；其中第一薄膜沿芯棒轴向间隔设置有两段第一电极，两段所述第一电极之间设置有中部间隔区；所述第二薄膜的内侧设置有一段第二电极，所述第二电极沿所述芯棒轴向跨过所述中部间隔区，沿所述芯棒径向上与两段所述第一电极均存在重叠。通过该种内串的缠绕模式，使得第一段第一电极与第二电极的前段组成了一个电容单元，第二段第一电极与第二电极的后段组成了另一个电容单元，两个电容单元又通过第二电极本身实现了串联连接，即每个电容芯子内部由两个电容单元串联形成。

本实用新型，使用了第一薄膜与第二薄膜的内串联卷绕结构，代替现有的加厚薄膜结构，或者两组两张厚度小薄膜结构；仅需两张厚度小的薄膜，搭配等效串联的电容单元结构，避免了厚膜采购周期长、成本高和叠膜性能差、生产效率低的问题；同时内串的薄膜结构设计使得产品的等效串联电阻小于厚膜、叠膜产品，降低了电容器的温升，同时也有效提高了生产效率。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型高压薄膜电容器的结构示意图；

图2为图1中高压薄膜电容器拆除电容外壳后的结构示意图；

图3为本实用新型电容芯子的第一薄膜和第二薄膜的截面结构示意图。

主要元件符号说明：

10、电容支架；11、顶部连接板；12、支架周壁；13、电极端子；14、铜带；15、加强筋板；20、电容外壳；30、电容芯子；31、第一薄膜；32、第一电极；33、第二薄膜；34、第二电极；35、中部间隔区；36、第一加厚区；37、侧留边空隙；38、第二加厚区。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型中，除非另有明确的限定，“设置”、“安装”、“连接”等词语应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型；可以是机械连接；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

实施例

参照图1至图3，本实用新型提出的一种高压薄膜电容器，包括：电容支架10、电容外壳20及若干个电容芯子30；

电容芯子30安装于电容支架10，且可装入电容外壳20内；

电容芯子30包括第一薄膜31、第二薄膜33及芯棒，第一薄膜31和第二薄膜33叠放并卷绕于芯棒，以形成电容芯子30；

第一薄膜31的内侧沿芯棒轴向间隔设置有两段第一电极32，两段第一电极32之间设置有中部间隔区35；第二薄膜33的内侧设置有一段第二电极34，第二电极34沿芯棒轴向跨过中部间隔区35，沿芯棒径向上与两段第一电极32均存在重叠。

本实用新型中，电容芯子30由第一薄膜31和第二薄膜33叠放并卷绕于芯棒成型；其中第一薄膜31沿芯棒轴向间隔设置有两段第一电极32，两段第一电极32之间设置有中部间隔区35；第二薄膜33的内侧设置有一段第二电极34，第二电极34沿芯棒轴向跨过中部间隔区35，沿芯棒径向上与两段第一电极32均存在重叠。通过该种内串的缠绕模式，使得第一段第一电极32与第二电极34的前段组成了一个电容单元，第二段第一电极32与第二电极34的后段组成了另一个电容单元，两个电容单元又通过第二电极34本身实现了串联连接，即每个电容芯子30内部由两个电容单元串联形成。

本实用新型，使用了第一薄膜31与第二薄膜33的内串联卷绕结构，代替现有的加厚薄膜结构，或者两组两张厚度小薄膜结构；仅需两张厚度小的薄膜，搭配等效串联的电容单元结构，避免了厚膜采购周期长、成本高和叠膜性能差、生产效率低的问题；同时内串的薄膜结构设计使得产品的等效串联电阻小于厚膜、叠膜产品，降低了电容器的温升，同时也有效提高了生产效率。

在本实施例中，第一电极32在靠近第一薄膜31的膜边的一侧设置有第一加厚区36。第一加厚区36可加强第一电极32靠近第一薄膜31的膜边的强度，电容芯子30的膜边需要进行焊接封边处理，第一加厚区36可加强电容芯子30的抗冲击性能。

进一步的，第二电极34在的两侧未完全延伸至第二薄膜33的膜边，在第二薄膜33的膜边形成有侧留边空隙37；侧留边空隙37对应第一加厚区36设置。侧留边空隙37对应第一加厚区36设置，可使第一薄膜31和第二薄膜33卷绕后整体的厚度更为均匀。

在本实施例中，第二电极34设置有第二加厚区38，第二加厚区38位于第二电极34的中部，对应第一电极32的中部间隔区35布置。一方面，第二加厚区38对应中部间隔区35设置，可使第一薄膜31和第二薄膜33卷绕后整体的厚度更为均匀；另一方面，第二加厚区38作为两个等效电容串联的过渡区域，第二加厚区38也可增加该区域的对电流的抗冲击性能。

在本实施例中，电容支架10包括顶部连接板11，和环设于顶部连接板11外缘的支架周壁12；顶部连接板11设置有电极端子13。支架周壁12可套设于电容外壳20的顶部。

在本实施例中，若干个电容芯子30垂直设置于电容支架10；电容芯子30的端面通过铜带14电性连接于电极端子13，挂设于顶部连接板11的下方。圆柱形多芯上下垂直叠放合一的结构设计，使得产品结构紧凑、尺寸小，便于安装。

在本实施例中，顶部连接板11设置有若干个加强筋板15；相邻两个电极端子13之间均设置有至少一个加强筋板15。加强筋一方面可加强顶部连接板11的物理强度，另一方面可增加两端子之间的爬电距离，提高安全性能。

在本实施例中，电容芯子30和电容支架10装入电容外壳20后，在真空环境下，朝电容外壳20填灌环氧树脂。耐高温高湿的环氧树脂进行密封，可维持电容器的工作的稳定。

在本实施例中，电容外壳20为铝或铝合金制作形成。铝外壳散热能力好，可以进一步降低产品温度，提高电容器的使用寿命。

当然，本实用新型并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变形和替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种高压薄膜电容器，其特征在于，包括：电容支架(10)、电容外壳(20)及若干个电容芯子(30)；

所述电容芯子(30)安装于所述电容支架(10)，且可装入所述电容外壳(20)内；

所述电容芯子(30)包括第一薄膜(31)、第二薄膜(33)及芯棒，所述第一薄膜(31)和第二薄膜(33)叠放并卷绕于芯棒，以形成所述电容芯子(30)；

所述第一薄膜(31)的内侧沿芯棒轴向间隔设置有两段第一电极(32)，两段所述第一电极(32)之间设置有中部间隔区(35)；所述第二薄膜(33)的内侧设置有一段第二电极(34)，所述第二电极(34)沿所述芯棒轴向跨过所述中部间隔区(35)，沿所述芯棒径向上与两段所述第一电极(32)均存在重叠。

2.根据权利要求1所述的高压薄膜电容器，其特征在于：所述第一电极(32)在靠近所述第一薄膜(31)的膜边的一侧设置有第一加厚区(36)。

3.根据权利要求2所述的高压薄膜电容器，其特征在于：所述第二电极(34)在的两侧未完全延伸至所述第二薄膜(33)的膜边，在所述第二薄膜(33)的膜边形成有侧留边空隙(37)；所述侧留边空隙(37)对应所述第一加厚区(36)设置。

4.根据权利要求1所述的高压薄膜电容器，其特征在于：所述第二电极(34)设置有第二加厚区(38)，所述第二加厚区(38)位于所述第二电极(34)的中部，对应所述第一电极(32)的中部间隔区(35)布置。

5.根据权利要求1所述的高压薄膜电容器，其特征在于：所述电容支架(10)包括顶部连接板(11)，和环设于所述顶部连接板(11)外缘的支架周壁(12)；所述顶部连接板(11)设置有电极端子(13)。

6.根据权利要求5所述的高压薄膜电容器，其特征在于：若干个所述电容芯子(30)垂直设置于所述电容支架(10)；所述电容芯子(30)的端面通过铜带(14)电性连接于所述电极端子(13)，挂设于所述顶部连接板(11)的下方。

7.根据权利要求5所述的高压薄膜电容器，其特征在于：所述顶部连接板(11)设置有若干个加强筋板(15)；相邻两个电极端子(13)之间均设置有至少一个所述加强筋板(15)。

8.根据权利要求1所述的高压薄膜电容器，其特征在于：所述电容芯子(30)和电容支架(10)装入所述电容外壳(20)后，朝所述电容外壳(20)填灌环氧树脂。

9.根据权利要求1所述的高压薄膜电容器，其特征在于：所述电容外壳(20)为铝或铝合金制作形成。