专利名称：低电感大功率电力电子电容器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种大功率电力电子电容器，具体地说是一种低电感大功率电力电子电容器。
背景技术：
目前市场上普遍使用的大功率电力电子电容器，其电容器芯组采用无感卷绕，每个芯组的自感量极小，因此电容器的自感量大小主要由引出铜带的自感决定。引出铜带通常下端焊接在电容器芯组喷金面上，上端折弯成水平用来焊接与盖板组件引出端子电连接的导线。而当波纹成份的电流经过引出铜带时，两个引出铜带上产生的寄生电感较大，使得 电容器的自感普遍相对较大，一般其电感量L > 60nH,比如风力发电变流器中的电力电子电容器，其电感量L约ΙΟΟηΗ，这种电容器一般只适用于开关频率不超过1500Hz的系统使用，否则会导致电容器顶部局部发热严重致使电容器热击穿的问题发生。
发明内容
本发明的目的是提供一种低电感大功率电力电子电容器，可以适用开关频率高于2000Hz的系统使用。本发明是这样实现的包括盖板组件、外壳、电容器芯组，电容器芯组固定在外壳内，每个电容器芯组两侧喷金面上电连接有分别用作正、负电极的引出铜带，每个引出铜带至少包括与电容器芯组喷金面电连接的喷金面连接部、和设置在电容器芯组顶端用来与盖板组件引出端子电连接的端子连接部；每个引出铜带还包括连接喷金面连接部和端子连接部的中间导电带，所述中间导电带设置在电容器芯组两个喷金面之间的任一端面外侧，所述喷金面连接部与中间导电带一侧端相连接，端子连接部与中间导电带顶端相连接；两个引出铜带的中间导电带至少部分地相互叠合；两个引出铜带上的端子连接部在顶部至少部分地相互叠合，其中内置的端子连接部至少有部分地裸露在外，其裸露部分的面积足以与盖板组件上的引出端子电连接；两个引出铜带的中间导电带之间及端子连接部之间设有绝缘层。电容器芯组的电流经过两个引出铜带的中间导电带及端子连接部时其方向相反，其叠加部分产生的寄生电感方向也相反，因而能够相互抵消，使得整个电容器的自感减小。考虑到电流能否均匀地通过叠合部分是抵消寄生电感的关键点，因此，对于本发明来说，两个引出铜带的中间导电带在电容器芯组外侧呈垂直设置，且中间导电带和端子连接部的叠合部分呈矩形。这种结构叠合面积较大，且电流能均匀地通过叠合部分，所抵消的寄生电感量较大。考虑到中间导电带和端子连接部的叠合部分面积越大，抵消的寄生电感越多，因此，对于本发明来说一个优选方案是除内置端子连接部用于与盖板组件上的引出端子电连接的裸露部分外，所述两个引出铜带的中间导电带和端子连接部的叠合部分面积不小于各自面积的90%。
由上述技术方案可知，本发明的出发点不在于抑制电感的产生，而且通过在引出铜带上设置相互叠合的中间导电带，使得波纹成份的电流在两个引出铜带上产生的寄生电感相互抵消，可以最大程度地减小电容器的自感量，因而结构简单，几乎不增加成本。用本方案设计生产的同型号电容器其自感量可以下降到40nH，可以适用开关频率高于2000Hz的系统使用。
图1为本发明结构示意图；图2为图1的右视图；图3为图1去掉盖板组件的俯视图； 图4为图1中固定在电容器芯组上的两个引出铜带及绝缘层立体展开状态结构示意图。
具体实施例方式如图1、图2和图3所示，本发明包括盖板组件1、外壳2、电容器芯组3。电容器芯组可以是多芯组，也可以是单芯组，本例中电容器芯组3有三组，电容器芯组3固定在外壳2底部的绝缘槽8内，每个电容器芯组3两侧喷金面31上电连接有分别用作正、负电极的引出铜带4、6，图2中焊点32为引出铜带4与喷金面31之间的。引出铜带结构如图4所示。两个引出铜带4、6分别包括与电容器芯组喷金面31电连接的喷金面连接部41、61，和设置在电容器芯组3顶端用来与盖板组件I引出端子11电连接的端子连接部43、63，以及连接喷金面连接，41,61和端子连接部43、63的中间导电带42、62。中间导电带42、62垂直设置在电容器芯组3两个喷金面31之间的任一端面(图1中所示为电容器芯组前端面)外侧，所述喷金面连接部41、61分别与中间导电带42、62 —侧端相连接，端子连接部43、63分别与中间导电带42、62的顶端相连接；两个引出铜带4、6的中间导电带42、62部分地相互叠合，两个引出铜带上的端子连接部43、63在顶部同样地部分地相互叠合；两个引出铜带4、6的中间导电带42、62之间及端子连接部43、63之间设有绝缘层5，该绝缘层5相应地由中间导电带绝缘层52和端子连接部绝缘层53两部分组成。其中，内置的端子连接部63至少有部分地裸露在端子连接部42及绝缘层5外部，其裸露部分631的面积足用来焊接与盖板组件上的引出端子11电连接的导线7。上述中间导电带42、62和端子连接部42、63的叠合部分呈矩形。这种结构叠合面积较大，且电流能均匀地通过叠合部分，中间导电带42、62之间以及端子连接部42、63叠合部位产生的寄生电感可以相互抵消。由于中间导电带和端子连接部的叠合部分面积越大，抵消的寄生电感越多，因此，本发明除内置端子连接部63用于与盖板组件上的引出端子11电连接的裸露部分631外，两个引出铜带4、6的中间导电带42、62和端子连接部43、63的叠合部分面积应不小于各自面积的90%。由于引出铜带的材质及厚度不同也会造成寄生电感不同，两个引出铜带所用材质
一致，且厚度也应一致。电容器芯组的电流经过两个引出铜带的中间导电带及端子连接部时其方向相反，其叠加部分产生的寄生电感方向也相反，因而能够相互抵消，使得整个电容器的自感减小。经测量，采用上述结构的引出铜带后，该电容器自感为30nH，较目前普遍使用的该型号电容器自感下降50nH。本发明这种引出铜带结构还适用于IGBT高频(频率>10KHz)吸收用电容器的铜带引出。·
权利要求
1.低电感大功率电力电子电容器，包括盖板组件(I)、外壳(2)、电容器芯组(3),电容器芯组(3)固定在外壳(2)内，每个电容器芯组(3)两侧喷金面(31)上电连接有分别用作正、负电极的引出铜带(4、6)，每个引出铜带至少包括与电容器芯组喷金面(31)电连接的喷金面连接部(41、61)、和设置在电容器芯组(3)顶端用来与盖板组件引出端子(11)电连接的端子连接部(43、63)，其特征在于每个引出铜带(4、6)还包括连接喷金面连接部(41、61)和端子连接部(43,63)的中间导电带(42、62)，所述中间导电带(42,62)设置在电容器芯组两个喷金面(31)之间的任一端面外侧，所述喷金面连接部(41、61)与中间导电带(42、62)一侧端相连接，端子连接部(43、63)与中间导电带(42、62)顶端相连接；两个引出铜带(4、6)的中间导电带(42、62)至少部分地相互叠合；两个引出铜带(4、6)上的端子连接部(43、63)在顶部至少部分地相互叠合，其中内置的端子连接部￠3)至少有部分地裸露在外，其裸露部分(631)的面积足以与盖板组件上的引出端子(11)电连接；两个引出铜带的中间导电带(42、62)之间及端子连接部(43、63)之间设有绝缘层(5)。
2.根据权利要求1所述的低电感大功率电力电子电容器，其特征在于所述两个引出铜带的中间导电带(42、62)在电容器芯组(3)外侧呈垂直设置，且中间导电带(42、62)和端子连接部(43、63)的叠合部分呈矩形。
3.根据权利要求2所述的低电感大功率电力电子电容器，其特征在于除内置端子连接部(63)用于与盖板组件上的引出端子(11)电连接的裸露部分(631)外，所述两个引出铜带的中间导电带(42、62)和端子连接部(43、63)的叠合部分面积不小于各自面积的90%。
全文摘要
本发明涉及一种低电感大功率电力电子电容器，包括盖板组件、外壳、电容器芯组及其引出铜带，每个引出铜带至少包括喷金面连接部、端子连接部和中间导电带，两个引出铜带的中间导电带和端子连接部至少部分地相互叠合；其中内置的端子连接部至少有部分地裸露在外；两个引出铜带的中间导电带之间及端子连接部之间设有绝缘层。波纹成份的电流在中间导电带和端子连接部产生的寄生电感相互抵消，可以减小电容器自感，因而结构简单。
文档编号H01G4/228GK103021656SQ20121053223
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月11日 优先权日2012年12月11日
发明者杨波, 黄云锴, 汪威, 潘焱尧 申请人:安徽铜峰电子股份有限公司