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改善高頻特性的金屬化安全膜電容器的制作方法

文檔序號(hào):6916882閱讀:186來(lái)源:國(guó)知局
專(zhuān)利名稱(chēng):改善高頻特性的金屬化安全膜電容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型涉及電力電子元件,特別是金屬化安全膜電容器在提高其高頻特性方面的電 極結(jié)構(gòu)改進(jìn)。
技術(shù)背景-
金屬化安全膜電容器,由兩層表面具有金屬化電極鍍層的介質(zhì)薄膜疊層巻繞構(gòu)成電容 器。表面金屬電極鍍層具有安全結(jié)構(gòu)即用網(wǎng)格狀的分隔"空隙條"把金屬電極鍍層分割開(kāi), 形成許許多多小單元電極塊,每個(gè)電極單元構(gòu)成獨(dú)立的單元小電容,小電容四周的空隙條的 端部或中部有一導(dǎo)電橋與相鄰小單元之間相互通電連接,使成千上萬(wàn)單元電極塊構(gòu)成的小電 容相互連接成整個(gè)電容器,而單元之間的導(dǎo)電連接橋又起到熔斷絲的作用。當(dāng)單元塊小電容 內(nèi)的介質(zhì)中存在電弱點(diǎn)擊穿時(shí),該極板四周的的連接橋一起被突然增大的擊穿電流熔斷,使 擊穿的單元小電容與整體電容器隔離,最多只使母體電容器的電容量有極微小的損失,但不 影響整個(gè)電容器的正常工作,從而達(dá)到安全保護(hù)的目的。
現(xiàn)有技術(shù)的安全膜電極結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格形狀有棱形、三角形、多邊形,空隙條為寬度非常狹 的直線段,連接橋在空隙條的端部或中部,端部被倒園角,以減小尖端場(chǎng)強(qiáng)不均放電,也有
把連接橋加長(zhǎng)的設(shè)計(jì)?;拘问饺鐖D13、圖14所示,見(jiàn)美國(guó)專(zhuān)利5136462,和阻容專(zhuān)業(yè)情報(bào) 網(wǎng)99年技術(shù)交流會(huì)論文"金屬化安全膜防爆電容器"。
過(guò)去已經(jīng)發(fā)現(xiàn),圖13所示的電極結(jié)構(gòu)連接橋設(shè)在空隙條端部的缺點(diǎn),因它使通向多個(gè)單 元電極塊的各連接橋緊靠在一起,故當(dāng)某一連接橋熔斷作用時(shí)與其他三個(gè)相互影響,使它降 低了對(duì)電弱點(diǎn)單元擊穿電流的控制靈敏度。因此目前的安全膜大多使用圖14所示的結(jié)構(gòu),連 接橋設(shè)在空隙條中部。
但圖14所示的電極結(jié)構(gòu)也存在著附加電阻大,影響電容器的高頻特性的負(fù)面作用。在電 容器充放電時(shí),單元塊小電極上的電荷需要集中通過(guò)連接橋才能流向電容器的外電源輸入電 極,由于圖M所示網(wǎng)格的結(jié)構(gòu)和取向使匯流過(guò)程中單元電極上有很大一部份電荷需要回流或 繞道,增長(zhǎng)了電流路徑,如圖15、圖16所示,而電極鍍層和連接橋鍍層都是有電阻的,電 流方向的路程越長(zhǎng),電阻越大,流道越狹電阻也越大。所以,安全膜上電流的回流繞道和狹
4窄的連接橋,使它大大增加了電容器的等效串聯(lián)電阻,這不但增加了電容器的損耗和發(fā)熱, 也影響了電容器的高頻特性,使"電壓初始上升速率"的高頻特性指標(biāo)下降。同時(shí),由于外 電源對(duì)電容器的充放電工作電流是從安全膜的鍍層加厚邊橫向流過(guò)來(lái)的,與圖中所示網(wǎng)格結(jié) 構(gòu)的隔離空隙條的方向不垂直,而成45°角,使通過(guò)導(dǎo)電橋時(shí)的通道寬度減小1/V"2",約4L%, 因此也增加了導(dǎo)電橋?qū)Τ浞烹姽ぷ麟娏鞯碾娮柚?。但?duì)于單元塊一旦擊穿,瞬時(shí)產(chǎn)生的使導(dǎo) 電橋熔斷的附加大電流,因來(lái)自于周?chē)噜弳卧拇尜A電能,從垂直的方向流過(guò)來(lái)的,如圖 16虛線箭頭所示,故流道不會(huì)減寬。
在安全膜電容器直流應(yīng)用的初級(jí)階段,可以不考慮上述問(wèn)題,因?yàn)橹绷麟娙萜髦辉陂_(kāi)始 工作,或作能量交換時(shí)才有充放電,正常儲(chǔ)能期間的電容器無(wú)流動(dòng)電流,只要能耐受工作電 壓就行了,在直流電容器應(yīng)用下的安全膜是"電壓工作型"。而目前,安全膜電容器在交流和 高頻條件下推廣使用時(shí),它要經(jīng)受頻繁的、高速的充放電,安全膜是"電流工作型",因而需 克服上述問(wèn)題,提高其高頻特性,即提高電容器的"電壓初始上升速率"和降低電容器的高 頻發(fā)熱功率。
電容器C在具有串聯(lián)電阻R時(shí)充放電工作電壓隨時(shí)間t按指數(shù)規(guī)律變化,電壓變化速率

當(dāng)t=0時(shí)為電壓起始上升速率,等于V。/RC, RC為時(shí)間常數(shù)。V。是外電源電壓,C是電 容器本身所需,故如要提高電容器的電壓起始上升速率這一高頻持性,唯有減小電容器的高 頻等效串聯(lián)電阻R才能達(dá)到。
而且,電容器在高頻工作下的發(fā)熱功率
P = I2R ,
工為高頻工作電流,由外電源決定,所以降低電容器的高頻發(fā)熱功率的要求,也需減小 電容器的高頻等效串聯(lián)電阻R才能達(dá)到,在安全膜電容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),為了提高安全膜電 容器的高頻特性,必須對(duì)其電極結(jié)構(gòu)中流經(jīng)單元塊電極的充放電流的回流繞道電阻和連接橋 電阻方面作改進(jìn)。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷,提供一種改善高頻特性的金屬化安全膜電 容器,
本實(shí)用新型的技術(shù)方案為改善高頻特性的金屬化安全膜電容器,介質(zhì)基膜上鍍覆金屬電極鍍層構(gòu)成復(fù)合膜,由上 復(fù)合膜S、下復(fù)合膜X密貼層疊巻繞構(gòu)成,其持征在于至少有一層改善高頻特性的金屬化安 全膜的電極結(jié)構(gòu)為金屬電極鍍層被縱向的正弦狀曲線空隙條和橫向的直線段空隙條分隔成 許多小電極單元塊,呈基本上的蜂窩網(wǎng)格形布置;從橫向看,每個(gè)小電極單元塊由上下兩條 直線段空隙條和左右兩條間斷的曲線空隙條圍繞而成,將其與周?chē)?個(gè)小電極單元塊分隔, 左右兩條曲線空隙條上間斷處各構(gòu)成4個(gè)"熔斷絲"作用的導(dǎo)電連接橋,使電極塊單元的鍍 層分別與左、右的側(cè)上方和側(cè)下方4個(gè)相鄰單元的鍍層連接,每對(duì)相鄰單元有2個(gè)導(dǎo)電連接 橋;從縱向看,每個(gè)小電極單元塊的上下兩條直線段空隙條不設(shè)導(dǎo)電橋,使縱向相鄰電極單 元塊間不能直接通電。
相鄰的縱向正弦狀曲線空隙條之間縱向上相位差180°設(shè)制,間斷處分別位于正弦狀曲 線空隙條的波峰與波谷處,相鄰曲線的波峰與波谷相對(duì),在峰、谷相對(duì)處橫向線間距離為最 大值、或最小值,橫向直線段空隙條的兩端位于線間距最小值的峰、谷處,單元電極塊的橫 向頭尾兩端位于線間距最大值的峰、谷處。
每個(gè)單元電極塊的左右兩條正弦狀曲線空隙條上位于波峰和波谷間斷處各有4個(gè)導(dǎo)電 橋,其中2個(gè)分置在線間距最大值與相鄰橫向空隙條交匯處的兩側(cè),另2個(gè)分別分置在線間 距最小值與橫向空隙條交匯處,每個(gè)導(dǎo)電橋的開(kāi)口方向基本上與復(fù)合膜的橫向一致。
利用上述電極結(jié)構(gòu)制作的電容器,具有上下兩層復(fù)合膜,每層復(fù)合膜為兩種不同的電極 結(jié)構(gòu)其中一層為金屬化電極鍍層區(qū)為所述改善高頻特性的金屬化安全膜電容器電極結(jié)構(gòu), 另一層的金屬化電極鍍層區(qū)為普通的連續(xù)鍍層結(jié)構(gòu),該兩層復(fù)合膜密貼層疊巻繞構(gòu)成減少電 極有效面積損失、改善高頻特性的單安全膜電容器。
上下兩層每層復(fù)合膜橫向被分為兩種不同的電極結(jié)構(gòu),其中縱向半邊區(qū)域?yàn)樗龈纳聘?br> 頻特性的金屬化安全膜電容器電極結(jié)構(gòu),而另半邊區(qū)域的金屬電極鍍層在縱向上只有橫向直 線段空隙條分隔,橫向上是連續(xù)的鍍層分區(qū),橫向直線段空隙條的起點(diǎn)位置不變,但長(zhǎng)度加
長(zhǎng)到與1/2W膜寬相近,直接達(dá)到橫向連續(xù)金屬電極鍍層分區(qū)的外側(cè)鍍層加厚邊處;兩層膜層
疊時(shí),上膜的橫向連續(xù)金屬電極鍍層分區(qū)跟下膜的改善高頻特性的金屬化安全膜相對(duì),使這 一層的左半側(cè)結(jié)構(gòu)與另一層的右半側(cè)結(jié)構(gòu)相同,該兩層復(fù)合膜密貼層疊巻繞構(gòu)成減小溫升、 改善高頻特性的金屬化安全膜電力電容器。
上下兩層每層復(fù)合膜橫向被分為兩單元串接的電極結(jié)構(gòu),其中縱向四分之一區(qū)域?yàn)樗?改善高頻特性的金屬化安全膜電容器電極結(jié)構(gòu),另四分之一區(qū)域的的金屬電極鍍層在縱向上
6只有橫向直線段空隙條分隔,另半邊區(qū)域的電極結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)設(shè)制,其中一層相鄰串接的單元之 間連接處為留邊,合并為一條較寬的縱向空白隔離帶,或稱(chēng)內(nèi)留邊,由它把兩側(cè)處于不同串 接單元的網(wǎng)格電極區(qū)分隔開(kāi);另一層相鄰串接的單元之間連接處為橫向連續(xù)鍍層,相鄰處鍍 層連為一體,兩層膜層疊時(shí)上膜的橫向連續(xù)金屬電極鍍層分區(qū)跟下膜的改善高頻特性的金屬 化安全膜區(qū)相對(duì),使這一層的左半側(cè)結(jié)構(gòu)與另一層的右半側(cè)結(jié)構(gòu)相同,該兩層復(fù)合膜密貼層 疊巻繞構(gòu)成減小溫升、改善高頻特性的高電壓工作的內(nèi)串接式安全膜電容器。
由于本實(shí)用新型上述金屬化安全膜電容器電極結(jié)構(gòu)特點(diǎn),相對(duì)于從外電源進(jìn)入的充放電 電流方向(即安全膜的橫向)來(lái)說(shuō),每個(gè)單元電極塊有8個(gè)導(dǎo)電橋,比較均勻地分布在它的前 后和左中右,如圖16所示,因而基本上避免了充放電電流的前后往返繞道,比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)縮短 了流道距離,也即減小了電容器的高頻串聯(lián)電阻,提高了高頻特性。
同時(shí),由于本實(shí)用新型的上述電極結(jié)構(gòu),作橫向分割隔離的是正弦波型曲線空隙條,連 接橋1. 31 1. 34的位置處于靠近曲線的峰谷點(diǎn),該處空隙條隔離線2. 11的法線方向幾乎和 安全膜的橫向相一致,也即導(dǎo)電橋的開(kāi)口方向和工作電流的充放電方向相一致,因而充放電 電流經(jīng)過(guò)導(dǎo)電連接橋1.31 1.34時(shí),電流通道的寬度等于連接橋?qū)挾?,不?huì)因角度傾斜而減 小,與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比減小了41%電阻值,對(duì)高頻特性也有很大改善。同時(shí),本實(shí)用新型結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)每個(gè)相鄰電極單元塊之間導(dǎo)電連接橋,從原來(lái)1個(gè)增加為2個(gè),相鄰單元之間的導(dǎo)電橋 的總寬度增加了一倍。這樣的設(shè)計(jì)把已經(jīng)由上述減小41%后余下的導(dǎo)電橋電阻進(jìn)一步成倍減 小,即只剩下30%,對(duì)高頻特性有更大的改善。
綜上所述,由于本實(shí)用新型上述金屬化安全膜電容器電極結(jié)構(gòu)特點(diǎn),避免了因高頻工作 電流在電極中往反繞道而產(chǎn)生的附加電阻,并把起微型熔斷絲作用的導(dǎo)電橋的電阻降到原有 的30%,使高頻電壓的起始上升速率成倍提高,並且同比例降低安全膜電容器的高頻發(fā)熱功 率,使金屬化安全膜電容器的高頻特性大大改善。
另外本實(shí)用新型電極結(jié)構(gòu),在縱向分割作用的直線段間隙條上不設(shè)導(dǎo)電橋,這對(duì)橫向的 充放電工作電流不起作用,但對(duì)縱向電流有阻檔作用;且如上述,位于縱向正弦曲線峰谷附 近的連接橋所取的方向,有利于減小橫向電流的電阻;而對(duì)縱向電流則起相反的作用,使流 道變狹,增大電阻。這些特點(diǎn)都有利于高頻交流型電容器須抑止"縱向竄流"的要求。


圖1為本實(shí)用新型改善高頻特性的金屬化安全膜電容器電極結(jié)構(gòu)主視圖2為圖1中A-A截面示意圖;圖3為圖1中單元電極塊D的局部放大圖4為圖1中單元電極塊D的形狀和面積隨分隔空隙條長(zhǎng)度和比例而改變例圖; 圖5為實(shí)施例1改善高頻特性安全膜電容器中上下膜層疊主視圖6為圖5中A-A截面示意圖7為實(shí)施例2在單安全膜電容器中上下膜層疊主視圖8為圖7中A-A截面示意圖9為實(shí)施例3低溫升金屬化安全膜電容器中上下膜層疊主視圖; 圖10為圖9中A-A截面示意圖11為實(shí)施例4金屬化安全膜內(nèi)串接式上下膜層疊主視圖; 圖12為圖11中A-A截面示意圖13為現(xiàn)有安全膜電極結(jié)構(gòu)例1的圖; 圖14為現(xiàn)有安全膜電極結(jié)構(gòu)例2的圖15為圖14安全膜電極結(jié)構(gòu)的工作電流繞道和流道變狹示意圖16為圖15中K處局部放大圖,圖中實(shí)線箭頭為充放電流方向,虛線箭頭為擊穿電流 方向-,
圖17為本實(shí)用新型電極結(jié)構(gòu)的工作電流的流向和流道示意圖。
圖中標(biāo)記說(shuō)明介質(zhì)基膜2,金屬電極鍍層l,基膜寬度W,鍍層加厚邊1.21,鍍層加厚 邊寬度L1,不蒸鍍的留空白邊(簡(jiǎn)稱(chēng)留邊)2.2,留空白邊寬度L2,上層膜S,下層膜X,網(wǎng) 格形安全膜的單元電極塊l.l,正弦曲線形分隔空隙條2. 11,直線段分隔空隙條2. 12,位于 正弦空隙條波峰波谷兩側(cè)的導(dǎo)電連接橋(簡(jiǎn)稱(chēng)導(dǎo)電橋,每個(gè)波形周期內(nèi)有4個(gè))1.31、 1.32、 1.33、 1.34,與鍍層加厚邊相鄰的分隔空隙條2. 13,與鍍層加厚邊相鄰的單元電極塊l. 10, 單元電極塊與鍍層加厚邊之間的導(dǎo)電連接橋1. 30,連續(xù)金屬化電極鍍層區(qū)1. 0,只作縱向分 隔而橫向連續(xù)的金屬化電極鍍層區(qū)1.01,橫向連續(xù)鍍層區(qū)1.01內(nèi)的橫向直線空隙條2. 14, 內(nèi)留邊2.3。
具體實(shí)施方式
如圖l、圖2、圖3所示,在寬度為W的條狀聚丙烯基膜2上真空蒸鍍鋅/鋁復(fù)合的金屬 鍍層1構(gòu)成復(fù)合膜,金屬鍍層構(gòu)成電容器的電極。復(fù)合膜由縱向的、間斷的正弦曲線形空隙 條2. 11和橫向直線段空隙條2. 12分割為蜂窩狀網(wǎng)格安全膜電極結(jié)構(gòu),間斷處Jl和J2分別 位于正弦狀曲線空隙條2.11的波峰與波谷處。正弦曲線形空隙分隔條2.11的分布為相鄰曲線間縱向相移180° ,峰谷相對(duì),在線間距離最小的峰谷點(diǎn)之間設(shè)制橫向直線段空隙分隔 條2. 12,用這兩種分隔空隙條把電極金屬鍍層分割為網(wǎng)格安全膜電極結(jié)構(gòu),分割出的眾多電 極塊單元1. 1。從橫向看,每個(gè)小電極單元塊1. 1由上下兩條直線段空隙條2. 12和左右兩條 間斷的曲線空隙條2. 11圍繞而成,將其與周?chē)?個(gè)小電極單元塊分隔,左右兩條曲線空隙 條2. 11上間斷處各構(gòu)成4個(gè)起"熔斷絲"作用的導(dǎo)電橋1. 31、 1. 32、 1. 33、 1. 34,使電極 塊單元的鍍層分別與左、右的側(cè)上方和側(cè)下方4個(gè)相鄰單元的鍍層連接,每對(duì)相鄰單元有2 個(gè)導(dǎo)電橋;從縱向看,每個(gè)小電極單元塊l. l的上下兩條直線段空隙條2. 12不設(shè)導(dǎo)電橋,使 縱向相鄰電極單元塊間不能直接通電,即縱向相鄰電極單元塊的鍍層需由導(dǎo)電橋連接。
空隙條2. 11、 2. 12的寬度由工作電壓高低決定,優(yōu)選為0. 2 0. 3mm;直線段空隙條2. 12 的縱向間距即正弦曲線空隙條2. 11的波形周期長(zhǎng)度,該長(zhǎng)度的大小、它與曲線間距波動(dòng)幅度 的比例、以及它與直線段空隙條2. 12長(zhǎng)度的比例決定了單元電極塊的面積、形狀和整個(gè)寬度 范圍內(nèi)排列單元電極塊的個(gè)數(shù),可根據(jù)每次自愈容許損失的電容量和膜寬大小來(lái)選擇。圖4 所示另一實(shí)施例,金屬電極鍍層的網(wǎng)格可設(shè)計(jì)成直線段空隙條2. 12的長(zhǎng)度是正弦狀曲線空隙 條波峰和波谷間直線長(zhǎng)度的2倍。
相鄰小單元之間導(dǎo)電橋1. 31 1. 34的寬度由電容器安全自愈允許的最大熔斷能量決定, 一般寬度可為0.2 0. 5mm。
復(fù)合膜網(wǎng)格形金屬電極鍍層的外側(cè)邊緣留有寬度為L(zhǎng)2的無(wú)鍍層的縱向空白邊(簡(jiǎn)稱(chēng)留 邊)2.2,留邊2. 1的寬度L2根據(jù)工作電壓而定,為1.5 3mm。而在網(wǎng)格形金屬電極鍍層的 另一邊外側(cè)邊緣寬度為L(zhǎng)l窄帶鍍層為加厚邊1.21,與外部噴金連接,兩端的噴金分別與電 容器的引線相連,加厚邊金屬鍍層厚度為工作區(qū)電極鍍層厚度的2倍以上,使加厚邊方阻為 1 4Q/口。與加厚邊相鄰的最外側(cè)電極單元塊的外側(cè)曲線形空隙條被直線形空隙條2. 13替 代,其間形成一列單元電極塊l. 10,直線形空隙條2. 13寬度大于或等于直線段空隙條2. 12 寬度,可為1到3倍之間。在每個(gè)電極單元塊1.10和加厚邊之間的空隙條2. 13上,有上、 中、下3個(gè)導(dǎo)電橋1.30。
實(shí)施例l:
參照?qǐng)D5、圖6所示,兩層基膜2上真空蒸鍍鋅/鋁復(fù)合的金屬鍍層1構(gòu)成電極,上復(fù)合 膜S、下復(fù)合膜X密貼層疊巻繞構(gòu)成改善高頻特性的安全膜電容器。上下層的安全網(wǎng)格結(jié)構(gòu) 相同,但層疊時(shí)上下層的留邊2.2的位置不同,若這層的留邊在左側(cè),則另一層在右側(cè),反 之亦然。而且留邊2.2最外緣相對(duì)于鄰層的加厚邊1.21向內(nèi)作微量縮入,差邊量L3為0.6 1. 8mm。用此兩層相迭巻制的電容器與現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品相比,高頻電壓起始上升速率成倍提高, 高頻發(fā)熱量同比例減小,且有利于高頻交流型電容器內(nèi)部"縱向竄流"的抑制,使電容器的 高頻特性大大改善。
實(shí)施例2:
參照?qǐng)D7、圖8所示,上層膜S與下層膜X密貼層疊,其中一層(S或X)的電極結(jié)構(gòu)與實(shí) 施例1改善高頻特性的金屬化安全膜電容器電極結(jié)構(gòu)基本相同;而另一層膜的聚丙烯基膜2 上真空蒸鍍鋅/鋁復(fù)合的金屬鍍層為沒(méi)有作網(wǎng)格分割的連續(xù)鍍層1.0,其兩側(cè)邊緣也設(shè)有留邊
2. 2和加厚邊1. 21,兩層膜的留邊和加厚邊的結(jié)構(gòu)和上下對(duì)應(yīng)關(guān)係也和實(shí)施例1基本相同。 這種結(jié)構(gòu)巻制的電容器稱(chēng)為"單安全膜電容器",正像一般雙極引線的電器只須在其中一根引 線上串聯(lián)熔斷器就能有保護(hù)作用一樣,單安全膜電極結(jié)構(gòu)的電容器也能安全可靠工作,且能 在具有實(shí)施例1的所有優(yōu)點(diǎn)之外,還能減小分隔空隙條所占的鬼極有效面積的損失。
實(shí)施例3:
涉及減低溫升的金屬化安全膜電極結(jié)構(gòu),參照?qǐng)D9、圖10,寬度為W的上層膜S與下層 膜X密貼層疊,每層膜的半邊1/2W寬度區(qū)域內(nèi)電極結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1改善高頻特性的金屬化 安全膜電容器電極結(jié)構(gòu)基本相同,其外側(cè)邊緣為留邊2.2;而另半邊區(qū)域的聚丙烯基膜2上 真空蒸鍍鋅/鋁復(fù)合的金屬鍍層為沒(méi)有作縱向分隔的橫向連續(xù)鍍層1.01,縱向分隔直線形空 隙條2. 14的起點(diǎn)位置不變,但長(zhǎng)度加長(zhǎng)到與1/2W膜寬相近,直接達(dá)到橫向連續(xù)金屬電極鍍 層分區(qū)1.01的外側(cè)鍍層被加厚的加厚邊1.21處。兩層膜層疊時(shí),S膜的橫向連續(xù)金屬電極 鍍層分區(qū)1.01跟X膜的網(wǎng)格安全膜分區(qū)1. 11相對(duì),使這一層的左半側(cè)結(jié)構(gòu)與另一層的右半 側(cè)結(jié)構(gòu)相同;但留邊2. 2的最外緣相對(duì)于鄰層的加厚邊1. 21向內(nèi)作微量縮入,差邊量為0. 6 1.8,;同時(shí),上下層的網(wǎng)格區(qū)在電容器的中部有微量交疊,交疊寬度約為1 3mm。本實(shí)施 例除具有實(shí)施例l、 2的所有優(yōu)點(diǎn)之外,還可進(jìn)一步減小電容器的溫升。
實(shí)施例4:
涉及金屬化內(nèi)串接式安全膜電容器,如圖11、圖12所示,上膜層S、下膜層X(jué)密貼層疊, 每個(gè)串接單元的上下兩層膜的電極結(jié)構(gòu)和相對(duì)關(guān)係與實(shí)施例3安全膜電容器的電極結(jié)構(gòu)基本 相同;串接單元橫向按序排列,排列方法為左部單元的上層膜外側(cè)若為橫向連續(xù)鍍層的加 厚邊1.21,與外部噴金連接,則單元內(nèi)側(cè)為留邊,與同在上層膜但屬第2單元的留邊連成一 體,合成為內(nèi)留邊2.3,內(nèi)留邊的寬度為外留邊2.2的1.5 2倍;而左部單元的下膜層外側(cè) 應(yīng)為留邊帶2.2、單元內(nèi)側(cè)為橫向連續(xù)鍍層1.01,該橫向連續(xù)鍍層與同在下層但屬右部單元
10的橫向連續(xù)鍍層連成一體,兩單元相交邊界處的鍍層不需加厚;上下層膜電極結(jié)構(gòu)的對(duì)應(yīng)關(guān) 係和左、右單元交界處相反,即在上層膜的交界處為橫向連續(xù)鍍層1.01,下層膜的交界處為 內(nèi)留邊2.3;在后接單元的交界處又反過(guò)來(lái),即單元交界處的上下層膜電極結(jié)構(gòu)與前邊的左、 右單元交界處相反...,不管串接單元數(shù)增至多大,都以此類(lèi)推;但最后一個(gè)單元和起始單元 一樣,上下兩層膜中,外側(cè)是橫向連續(xù)鍍層膜的加厚邊1.21,其最外緣相對(duì)于鄰層的留邊向 外作微量伸出,與外部噴金連接。本實(shí)施例圖11、圖12所示串接單元數(shù)為2的內(nèi)串接式安 全膜電容器的元件,其安全可靠性和降底溫升等方面的優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例3相同,更有工作電圧 增高l倍的優(yōu)點(diǎn),串?dāng)?shù)越多,工作電壓越高。
權(quán)利要求1、改善高頻特性的金屬化安全膜電容器,介質(zhì)基膜(2)上鍍覆金屬電極鍍層構(gòu)成復(fù)合膜,由上復(fù)合膜(S)、下復(fù)合膜(X)密貼層疊卷繞構(gòu)成,其持征在于至少有一層改善高頻特性的金屬化安全膜的電極結(jié)構(gòu)為金屬電極鍍層被縱向的正弦狀曲線空隙條(2.11)和橫向的直線段空隙條(2.12)分隔成許多小電極單元塊(1.1),呈基本上的蜂窩網(wǎng)格形布置;從橫向看,每個(gè)小電極單元塊(1.1)由上下兩條直線段空隙條(2.12)和左右兩條間斷的曲線空隙條(2.11)圍繞而成,將其與周?chē)?個(gè)小電極單元塊分隔,左右兩條曲線空隙條(2.11)上間斷處各構(gòu)成4個(gè)“熔斷絲”作用的導(dǎo)電連接橋(1.31、1.32、1.33、1.34),使電極塊單元的鍍層分別與左、右的側(cè)上方和側(cè)下方4個(gè)相鄰單元的鍍層連接,每對(duì)相鄰單元有2個(gè)導(dǎo)電連接橋;從縱向看,每個(gè)小電極單元塊(1.1)的上下兩條直線段空隙條(2.12)不設(shè)導(dǎo)電橋,使縱向相鄰電極單元塊間不能直接通電。
2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的改善高頻特性的金屬化安全膜電容器,其持征在于相鄰的 縱向正弦狀曲線空隙條(2.11)之間縱向上相位差180。設(shè)制,間斷處(Jl)和(J2)分 別位于正弦狀曲線空隙條(2.11)的波峰與波谷處,相鄰曲線的波峰與波谷相對(duì),在峰、 谷相對(duì)處橫向線間距離為最大值、或最小值,橫向直線段空隙條(2.12)的兩端位于線間 距最小值的峰、谷處,單元電極塊(1.1)的橫向頭尾兩端位于線間距最大值的峰、谷處。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改善高頻特性的金屬化安全膜電容器,其持征在于每 個(gè)單元電極塊(i.l)的左右兩條正弦狀曲線空隙條(2.11)上位于波峰和波谷間斷處各 有4個(gè)導(dǎo)電橋,其中2個(gè)分置在線間距最大值與相鄰橫向空隙條(2.12)交匯處的兩側(cè), 另2個(gè)分別分置在線間距最小值與橫向空隙條(2.12)交匯處,每個(gè)導(dǎo)電橋的開(kāi)口方向基 本上與復(fù)合膜的橫向一致。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的改善高頻特性的金屬化安全膜電容器,其持征在于具有上 下兩層復(fù)合膜,每層復(fù)合膜為兩種不同的電極結(jié)構(gòu)其中一層為金屬化電極鍍層區(qū)為所述 改善高頻特性的金屬化安全膜電容器電極結(jié)構(gòu),另一層的金屬化電極鍍層區(qū)為普通的連續(xù) 鍍層結(jié)構(gòu),該兩層復(fù)合膜密貼層疊巻繞構(gòu)成減少電極有效面積損失、改善高頻特性的單安 全膜電容器。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的改善高頻特性的金屬化安全膜電容器,其持征在于上下兩 層每層復(fù)合膜橫向被分為兩種不同的電極結(jié)構(gòu),其中縱向半邊區(qū)域?yàn)樗龈纳聘哳l特性的 金屬化安全膜電容器電極結(jié)構(gòu),而另半邊區(qū)域的金屬電極鍍層在縱向上只有橫向直線段空隙條分隔(1.24),橫向上是連續(xù)的鍍層分區(qū)(1.01),橫向直線段空隙條(1.24)的起點(diǎn) 位置不變,但長(zhǎng)度加長(zhǎng)到與1/2W膜寬相近,直接達(dá)到橫向連續(xù)金屬電極鍍層分區(qū)(1.01) 的外側(cè)鍍層加厚邊(1.21)處;兩層膜層疊時(shí),上膜(S)的橫向連續(xù)金屬電極鍍層分區(qū) (1. 01)跟下膜X的改善高頻特性的金屬化安全膜相對(duì),使這一層的左半側(cè)結(jié)構(gòu)與另一層 的右半側(cè)結(jié)構(gòu)相同,該兩層復(fù)合膜密貼層疊巻繞構(gòu)成減小溫升、改善高頻特性的金屬化安 全膜電力電容器。
6、根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的改善高頻特性的金屬化安全膜電容器,其特征在于上 下兩層每層復(fù)合膜橫向被分為兩單元內(nèi)串接的電極結(jié)構(gòu),其中縱向四分之一區(qū)域?yàn)樗龈?善高頻特性的金屬化安全膜電容器電極結(jié)構(gòu),另四分之一區(qū)域的的金屬電極鍍層在縱向上 只有橫向直線段空隙條分隔(1.24),另半邊區(qū)域的電極結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)設(shè)制,其中一層相鄰串 接的單元之間連接處為留邊,合并為一條較寬的縱向空白隔離帶(2.3),或稱(chēng)內(nèi)留邊,由 它把兩側(cè)處于不同串接單元的網(wǎng)格電極區(qū)分隔開(kāi);另一層相鄰串接的單元之間連接處為連 續(xù)鍍層,相鄰處鍍層連為一體,兩層膜層疊時(shí)上膜(S)的橫向連續(xù)金屬電極鍍層分區(qū)(l. 01) 跟下膜X的改善高頻特性的金屬化安全膜區(qū)相對(duì),使這一層的左半側(cè)結(jié)構(gòu)與另一層的右半 側(cè)結(jié)構(gòu)相同,該兩層復(fù)合膜密貼層疊巻繞構(gòu)成減小溫升、改善高頻特性的內(nèi)串接式高電壓 安全膜電容器。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及改善高頻特性的金屬化安全膜電容器,介質(zhì)基膜上鍍覆金屬電極鍍層構(gòu)成復(fù)合膜,由上復(fù)合膜、下復(fù)合膜密貼層疊卷繞構(gòu)成,至少有一層改善高頻特性的金屬化安全膜的電極結(jié)構(gòu)為金屬電極鍍層被縱向的正弦狀曲線空隙條和橫向的直線段空隙條分隔成許多小電極單元塊,每個(gè)小電極單元塊由上下兩條直線段空隙條和左右兩條間斷的曲線空隙條圍繞而成,左右兩條曲線空隙條上間斷處各構(gòu)成熔斷絲作用的導(dǎo)電連接橋,每個(gè)小電極單元塊的上下兩條直線段空隙條不設(shè)導(dǎo)電橋。本實(shí)用新型電極結(jié)構(gòu)特點(diǎn),可避免因高頻工作電流在電極中往反繞道而產(chǎn)生的附加電阻,并把起微型熔斷絲作用的導(dǎo)電橋的電阻降到原有的30%,使高頻電壓的起始上升速率成倍提高,降低安全膜電容器的高頻發(fā)熱功率,使金屬化安全膜電容器的高頻特性大大改善。
文檔編號(hào)H01G4/005GK201345297SQ20082017063
公開(kāi)日2009年11月11日 申請(qǐng)日期2008年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月22日
發(fā)明者吳克明 申請(qǐng)人:浙江南洋科技股份有限公司
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