專利名稱：低電感大功率電力電子電容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種大功率電力電子電容器，具體地說是一種低電感大功率電力電子電容器。
背景技術(shù)：
目前市場上普遍使用的大功率電力電子電容器，其電容器芯組采用無感卷繞，每個芯組的自感量極小，因此電容器的自感量大小主要由引出銅帶的自感決定。引出銅帶通常下端焊接在電容器芯組噴金面上，上端折彎成水平用來焊接與蓋板組件引出端子電連接的導(dǎo)線。而當(dāng)波紋成份的電流經(jīng)過引出銅帶時(shí)，兩個引出銅帶上產(chǎn)生的寄生電感較大，使得 電容器的自感普遍相對較大，一般其電感量L > 60nH,比如風(fēng)力發(fā)電變流器中的電力電子電容器，其電感量L約ΙΟΟηΗ，這種電容器一般只適用于開關(guān)頻率不超過1500Hz的系統(tǒng)使用，否則會導(dǎo)致電容器頂部局部發(fā)熱嚴(yán)重致使電容器熱擊穿的問題發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種低電感大功率電力電子電容器，可以適用開關(guān)頻率高于2000Hz的系統(tǒng)使用。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的包括蓋板組件、外殼、電容器芯組，電容器芯組固定在外殼內(nèi)，每個電容器芯組兩側(cè)噴金面上電連接有分別用作正、負(fù)電極的引出銅帶，每個引出銅帶至少包括與電容器芯組噴金面電連接的噴金面連接部、和設(shè)置在電容器芯組頂端用來與蓋板組件引出端子電連接的端子連接部；每個引出銅帶還包括連接噴金面連接部和端子連接部的中間導(dǎo)電帶，所述中間導(dǎo)電帶設(shè)置在電容器芯組兩個噴金面之間的任一端面外側(cè)，所述噴金面連接部與中間導(dǎo)電帶一側(cè)端相連接，端子連接部與中間導(dǎo)電帶頂端相連接；兩個引出銅帶的中間導(dǎo)電帶至少部分地相互疊合；兩個引出銅帶上的端子連接部在頂部至少部分地相互疊合，其中內(nèi)置的端子連接部至少有部分地裸露在外，其裸露部分的面積足以與蓋板組件上的引出端子電連接；兩個引出銅帶的中間導(dǎo)電帶之間及端子連接部之間設(shè)有絕緣層。電容器芯組的電流經(jīng)過兩個引出銅帶的中間導(dǎo)電帶及端子連接部時(shí)其方向相反，其疊加部分產(chǎn)生的寄生電感方向也相反，因而能夠相互抵消，使得整個電容器的自感減小。考慮到電流能否均勻地通過疊合部分是抵消寄生電感的關(guān)鍵點(diǎn)，因此，對于本發(fā)明來說，兩個引出銅帶的中間導(dǎo)電帶在電容器芯組外側(cè)呈垂直設(shè)置，且中間導(dǎo)電帶和端子連接部的疊合部分呈矩形。這種結(jié)構(gòu)疊合面積較大，且電流能均勻地通過疊合部分，所抵消的寄生電感量較大?？紤]到中間導(dǎo)電帶和端子連接部的疊合部分面積越大，抵消的寄生電感越多，因此，對于本發(fā)明來說一個優(yōu)選方案是除內(nèi)置端子連接部用于與蓋板組件上的引出端子電連接的裸露部分外，所述兩個引出銅帶的中間導(dǎo)電帶和端子連接部的疊合部分面積不小于各自面積的90%。
由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明的出發(fā)點(diǎn)不在于抑制電感的產(chǎn)生，而且通過在引出銅帶上設(shè)置相互疊合的中間導(dǎo)電帶，使得波紋成份的電流在兩個引出銅帶上產(chǎn)生的寄生電感相互抵消，可以最大程度地減小電容器的自感量，因而結(jié)構(gòu)簡單，幾乎不增加成本。用本方案設(shè)計(jì)生產(chǎn)的同型號電容器其自感量可以下降到40nH，可以適用開關(guān)頻率高于2000Hz的系統(tǒng)使用。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的右視圖；圖3為圖1去掉蓋板組件的俯視圖； 圖4為圖1中固定在電容器芯組上的兩個引出銅帶及絕緣層立體展開狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1、圖2和圖3所示，本發(fā)明包括蓋板組件1、外殼2、電容器芯組3。電容器芯組可以是多芯組，也可以是單芯組，本例中電容器芯組3有三組，電容器芯組3固定在外殼2底部的絕緣槽8內(nèi)，每個電容器芯組3兩側(cè)噴金面31上電連接有分別用作正、負(fù)電極的引出銅帶4、6，圖2中焊點(diǎn)32為引出銅帶4與噴金面31之間的。引出銅帶結(jié)構(gòu)如圖4所示。兩個引出銅帶4、6分別包括與電容器芯組噴金面31電連接的噴金面連接部41、61，和設(shè)置在電容器芯組3頂端用來與蓋板組件I引出端子11電連接的端子連接部43、63，以及連接噴金面連接，41,61和端子連接部43、63的中間導(dǎo)電帶42、62。中間導(dǎo)電帶42、62垂直設(shè)置在電容器芯組3兩個噴金面31之間的任一端面(圖1中所示為電容器芯組前端面)外側(cè)，所述噴金面連接部41、61分別與中間導(dǎo)電帶42、62 —側(cè)端相連接，端子連接部43、63分別與中間導(dǎo)電帶42、62的頂端相連接；兩個引出銅帶4、6的中間導(dǎo)電帶42、62部分地相互疊合，兩個引出銅帶上的端子連接部43、63在頂部同樣地部分地相互疊合；兩個引出銅帶4、6的中間導(dǎo)電帶42、62之間及端子連接部43、63之間設(shè)有絕緣層5，該絕緣層5相應(yīng)地由中間導(dǎo)電帶絕緣層52和端子連接部絕緣層53兩部分組成。其中，內(nèi)置的端子連接部63至少有部分地裸露在端子連接部42及絕緣層5外部，其裸露部分631的面積足用來焊接與蓋板組件上的引出端子11電連接的導(dǎo)線7。上述中間導(dǎo)電帶42、62和端子連接部42、63的疊合部分呈矩形。這種結(jié)構(gòu)疊合面積較大，且電流能均勻地通過疊合部分，中間導(dǎo)電帶42、62之間以及端子連接部42、63疊合部位產(chǎn)生的寄生電感可以相互抵消。由于中間導(dǎo)電帶和端子連接部的疊合部分面積越大，抵消的寄生電感越多，因此，本發(fā)明除內(nèi)置端子連接部63用于與蓋板組件上的引出端子11電連接的裸露部分631外，兩個引出銅帶4、6的中間導(dǎo)電帶42、62和端子連接部43、63的疊合部分面積應(yīng)不小于各自面積的90%。由于引出銅帶的材質(zhì)及厚度不同也會造成寄生電感不同，兩個引出銅帶所用材質(zhì)
一致，且厚度也應(yīng)一致。電容器芯組的電流經(jīng)過兩個引出銅帶的中間導(dǎo)電帶及端子連接部時(shí)其方向相反，其疊加部分產(chǎn)生的寄生電感方向也相反，因而能夠相互抵消，使得整個電容器的自感減小。經(jīng)測量，采用上述結(jié)構(gòu)的引出銅帶后，該電容器自感為30nH，較目前普遍使用的該型號電容器自感下降50nH。本發(fā)明這種引出銅帶結(jié)構(gòu)還適用于IGBT高頻(頻率>10KHz)吸收用電容器的銅帶引出?！?br> 權(quán)利要求
1.低電感大功率電力電子電容器，包括蓋板組件(I)、外殼(2)、電容器芯組(3),電容器芯組(3)固定在外殼(2)內(nèi)，每個電容器芯組(3)兩側(cè)噴金面(31)上電連接有分別用作正、負(fù)電極的引出銅帶(4、6)，每個引出銅帶至少包括與電容器芯組噴金面(31)電連接的噴金面連接部(41、61)、和設(shè)置在電容器芯組(3)頂端用來與蓋板組件引出端子(11)電連接的端子連接部(43、63)，其特征在于每個引出銅帶(4、6)還包括連接噴金面連接部(41、61)和端子連接部(43,63)的中間導(dǎo)電帶(42、62)，所述中間導(dǎo)電帶(42,62)設(shè)置在電容器芯組兩個噴金面(31)之間的任一端面外側(cè)，所述噴金面連接部(41、61)與中間導(dǎo)電帶(42、62)一側(cè)端相連接，端子連接部(43、63)與中間導(dǎo)電帶(42、62)頂端相連接；兩個引出銅帶(4、6)的中間導(dǎo)電帶(42、62)至少部分地相互疊合；兩個引出銅帶(4、6)上的端子連接部(43、63)在頂部至少部分地相互疊合，其中內(nèi)置的端子連接部￠3)至少有部分地裸露在外，其裸露部分(631)的面積足以與蓋板組件上的引出端子(11)電連接；兩個引出銅帶的中間導(dǎo)電帶(42、62)之間及端子連接部(43、63)之間設(shè)有絕緣層(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低電感大功率電力電子電容器，其特征在于所述兩個引出銅帶的中間導(dǎo)電帶(42、62)在電容器芯組(3)外側(cè)呈垂直設(shè)置，且中間導(dǎo)電帶(42、62)和端子連接部(43、63)的疊合部分呈矩形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低電感大功率電力電子電容器，其特征在于除內(nèi)置端子連接部(63)用于與蓋板組件上的引出端子(11)電連接的裸露部分(631)外，所述兩個引出銅帶的中間導(dǎo)電帶(42、62)和端子連接部(43、63)的疊合部分面積不小于各自面積的90%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種低電感大功率電力電子電容器，包括蓋板組件、外殼、電容器芯組及其引出銅帶，每個引出銅帶至少包括噴金面連接部、端子連接部和中間導(dǎo)電帶，兩個引出銅帶的中間導(dǎo)電帶和端子連接部至少部分地相互疊合；其中內(nèi)置的端子連接部至少有部分地裸露在外；兩個引出銅帶的中間導(dǎo)電帶之間及端子連接部之間設(shè)有絕緣層。波紋成份的電流在中間導(dǎo)電帶和端子連接部產(chǎn)生的寄生電感相互抵消，可以減小電容器自感，因而結(jié)構(gòu)簡單。
文檔編號H01G4/228GK103021656SQ20121053223
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月11日
發(fā)明者楊波, 黃云鍇, 汪威, 潘焱堯 申請人:安徽銅峰電子股份有限公司