專利名稱：一種由印刷電路板構(gòu)成的電容分壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由印刷電路板構(gòu)成的電容分壓器，具體涉及一種用于脈沖功率技
術(shù)或電力系統(tǒng)的用于納秒級(jí)高壓脈沖測(cè)量的由印刷電路板構(gòu)成的電容分壓器。
背景技術(shù)：
用于高壓脈沖測(cè)量的分壓器主要有電阻式及電容式兩種結(jié)構(gòu)。電阻分壓器由于分 壓臂的電阻元件存在寄生參數(shù)，其測(cè)量頻帶受到較大限制，待測(cè)脈沖前沿速度較快時(shí)，響應(yīng)特 性不能滿足測(cè)量要求，同時(shí)，電阻分壓器有限的輸入阻抗對(duì)待測(cè)系統(tǒng)電路存在一定的影響。
目前，對(duì)于前沿速度較快的脈沖，一般采用電容分壓器的測(cè)量方式。電容分壓器按 照不同的高、低壓臂構(gòu)成方式，可分為同軸型、分立型及同軸-分立混合型。但目前同軸結(jié) 構(gòu)體積較大，分立元件寄生電感對(duì)響應(yīng)速度存在著不利影響，且電容分壓器的分壓比以及 測(cè)量帶寬較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種寬頻帶的電容分壓器設(shè)計(jì)方法，通過(guò)印刷電路板工 藝，以覆銅層和板基材料構(gòu)成分壓器的低壓臂電容。該設(shè)計(jì)方法能夠較好的控制低壓臂的 寄生電感，且當(dāng)采用多層電路板方案時(shí)，可用較低成本實(shí)現(xiàn)較大容值的低壓臂，從而實(shí)現(xiàn)高 分壓比和寬頻帶的電容分壓器。 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是包括接地外殼以及設(shè)置在接地外殼 內(nèi)的高壓側(cè)母線，在高壓側(cè)母線與接地外殼之間設(shè)置有環(huán)氧樹脂絕緣件，且在環(huán)氧樹脂絕 緣件上套裝有高壓植入電極，高壓植入電極上套裝有以雙層或多層印刷電路板制成的電容 分壓器的低壓臂，所述的低壓臂由板基材料以及印刷在該板基材料表面的覆銅層構(gòu)成，所 述的一側(cè)覆銅層與高壓植入電極相連，另一側(cè)設(shè)置有與接地外殼相連接的接地端，低壓臂 的電容量由印刷電路板的層間電容決定，分壓器信號(hào)輸出側(cè)所需匹配電阻采用表貼工藝設(shè) 置在印刷電路板與高壓植入電極相連接一側(cè)的覆銅層上，通過(guò)匹配電阻與輸出信號(hào)端連 接。 當(dāng)采用多層印刷電路板構(gòu)成低壓臂電容時(shí)，電路板的覆銅層分為兩組，不同組覆 銅層之間相互隔離，同組覆銅層之間以過(guò)孔方式連接，兩組覆銅層分別與分壓器高壓植入 電極及接地端連接。 本發(fā)明能夠很好的控制低壓臂的寄生電感，并可采用多層電路板以實(shí)現(xiàn)較大的電 容值，從而在保證測(cè)量帶寬的基礎(chǔ)上提高電容分壓器的分壓比；另外，以印刷電路板構(gòu)造低 壓臂電容，工藝上易于加工，可根據(jù)被測(cè)系統(tǒng)的安裝條件實(shí)現(xiàn)不同的低壓臂形狀，可廣泛應(yīng) 用于高壓脈沖以及其他暫態(tài)電壓測(cè)量的由印刷電路板構(gòu)成的電容分壓器。


圖1是本發(fā)明的俯視圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例1的側(cè)視圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例2的側(cè)視圖。 圖中，1為高壓側(cè)母線，2為高壓植入電極，3為匹配電阻，4為輸出信號(hào)端，5為接地 端，6為接地外殼，7為環(huán)氧樹脂絕緣件，8為印刷電路板覆銅層，9為板基材料，10為連接過(guò) 孔。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。 實(shí)施例1 :參見(jiàn)圖1，2，本發(fā)明包括接地外殼6以及設(shè)置在接地外殼6內(nèi)的高壓側(cè) 母線1，在高壓側(cè)母線1與接地外殼6之間設(shè)置有環(huán)氧樹脂絕緣件7，且在環(huán)氧樹脂絕緣件 7上套裝有高壓植入電極2，高壓植入電極2上套裝有雙層印刷電路板制成的電容分壓器的 低壓臂，所述的低壓臂由板基材料9以及印刷在該板基材料表面的覆銅層8構(gòu)成，所述的一 側(cè)覆銅層與高壓植入電極2相連，另一側(cè)四個(gè)方向上均設(shè)置有與接地外殼6相連接的接地 端5，低壓臂的電容量由印刷電路板的層間電容決定，分壓器信號(hào)輸出側(cè)所需匹配電阻3采 用表貼工藝設(shè)置在印刷電路板與高壓植入電極2相連接一側(cè)的覆銅層8上，通過(guò)匹配電阻 3與輸出信號(hào)端4連接。 實(shí)施例2，參見(jiàn)圖1，3，本實(shí)例采用多層印刷電路板構(gòu)成低壓臂電容時(shí)，電路板的 覆銅層分為兩組，不同組覆銅層之間相互隔離，同組覆銅層之間以過(guò)孔io連接，兩組覆銅 層分別與分壓器高壓植入電極2及接地端5連接。其它連接關(guān)系同實(shí)施例1。
權(quán)利要求
一種由印刷電路板構(gòu)成低壓臂的電容分壓器，其特征在于包括接地外殼(6)以及設(shè)置在接地外殼(6)內(nèi)的高壓側(cè)母線(1)，在高壓側(cè)母線(1)與接地外殼(6)之間設(shè)置有環(huán)氧樹脂絕緣件(7)，且在環(huán)氧樹脂絕緣件(7)上套裝有高壓植入電極(2)，高壓植入電極(2)上套裝有以雙層或多層印刷電路板制成的電容分壓器的低壓臂，所述的低壓臂由板基材料(9)以及印刷在該板基材料表面的覆銅層(8)構(gòu)成，所述的一側(cè)覆銅層與高壓植入電極(2)相連，并通過(guò)匹配電阻(3)與輸出信號(hào)端(4)連接，作為低壓臂的一級(jí)；另一側(cè)四個(gè)方向上均設(shè)置有與接地外殼(6)相連接的接地端(5)，低壓臂的電容量由印刷電路板的層間電容決定，分壓器信號(hào)輸出側(cè)所需匹配電阻(3)采用表貼工藝設(shè)置在印刷電路板的覆銅層(8)上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的由印刷電路板構(gòu)成低壓臂的電容分壓器，其特征在于所說(shuō) 的當(dāng)采用多層印刷電路板構(gòu)成低壓臂電容時(shí)，電路板的覆銅層分為兩組，不同組覆銅層之 間相互隔離，同組覆銅層之間通過(guò)印刷電路板對(duì)稱位置上的過(guò)孔(10)連接，兩組覆銅層分 別與分壓器高壓植入電極(2)及接地端(5)連接。
全文摘要
一種由印刷電路板構(gòu)成的電容分壓器，用于快速前沿高壓脈沖的測(cè)量。本發(fā)明提出以印刷電路板工藝設(shè)計(jì)電容分壓器的低壓臂電容。該設(shè)計(jì)方法極好的控制了低壓臂的寄生電感，且當(dāng)采用多層電路板方案時(shí)，可用較低成本實(shí)現(xiàn)較大容值，從而實(shí)現(xiàn)高分壓比和寬頻帶的電容分壓器，另外，根據(jù)電容分壓器的測(cè)量原理，采用較大的低壓臂電容量，能夠提高可響應(yīng)的脈沖寬度。本發(fā)明以印刷電路板構(gòu)造低壓臂電容的設(shè)計(jì)方法，在工藝上易于加工，可根據(jù)被測(cè)系統(tǒng)的安裝條件設(shè)計(jì)不同的低壓臂形狀，能夠廣泛應(yīng)用于高壓脈沖以及其他暫態(tài)電壓的測(cè)量。
文檔編號(hào)G01R15/06GK101793915SQ201010139980
公開日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2010年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月6日
發(fā)明者劉志遠(yuǎn), 張國(guó)鋼, 王妍, 王建華, 翟小社, 耿英三 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)