高頻大功率電容組合的製作方法

2023-05-02 05:15:21

專利名稱：高頻大功率電容組合的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種高頻功率電容組合，特別是一種應用於大功率電磁感應加熱場合，耐高壓，散熱好，壽命長的高頻大功率電容組合，屬於電子元器件技術領域。
背景技術：
電磁感應加熱是現代加熱新方法，其熱效率高，與被加熱物體不接觸，現正廣泛應用於食品和藥品行業的封口。電磁感應加熱是根據LC高頻振蕩在空間產生一個電磁場，使被加熱物體內部的電子產生振蕩而發熱，振蕩頻率越高，加熱效率也越高。在達到諧振時，高頻振蕩的輸出功率最大。而高頻功率電容是產生高頻諧振的關鍵部件，諧振時，電容兩端電壓高達800V，流入電容的電流高達100A以上。這就產生了電容的耐壓問題，大電流承受問題。電容容量問題以及散熱問題，而傳統的電容均無法完全解決這些問題。
已有技術中，電解電容器有明顯的方向性，使流過電解電容的電流不對稱，而且電解電容不適於使用在大電流的場合。目前用作大功率感應加熱場合的電解電容組合需要20個以上的電解電容並聯使用。而電解電容的電解質在50℃以上場合會加速耗損，大大減少使用壽命；油浸電容可以克服電解電容的不足，但油浸電容的耐壓指標不夠，需要多個串聯使用，且體積太大，日常維護較麻煩；PBC電容是目前大功率感應加熱首選電容，耐壓可達1600V，但功率小承受的電流也小，需要46個PBC電容並聯使用，散熱效果欠佳。

發明內容
為了克服已有技術的不足和缺陷，本實用新型設計一種能滿足大功率電磁感應加熱要求的高頻大功率電容組合，由於本實用新型的單個高頻大功率電容能承受大電流，散熱優於PBC電容，只要4～5個高頻大功率電容並聯即可組成高頻大功率電容組合，散熱效果更好。
本實用新型是通過下述技術方案實現的。本實用新型包括5隻高頻大功率電容，上、下骨架，其中高頻大功率電容是由底層金屬片，中間介質層和上層金屬片三者緊密貼合後捲成一定直徑的圓柱體而構成。
底層金屬片是採用一定寬度和厚度的長條紫銅片；中間介質層是採用寬度和底層金屬片相同的尼龍薄膜。上層金屬片是兩條寬度大於底層金屬片一半，厚度與底層金屬片相同的長條紫銅片，沿長度方向並放在介質層上方，兩長條紫銅片之間留有一定間隙，其兩側外沿製成鋸齒形邊。在將底層紫銅片、中間尼龍薄膜介質層和上層兩條紫銅片貼合捲成圓柱體後，再將圓柱體兩端突出的上層紫銅片外沿鋸齒形邊緊密包紮在一起，分別形成高頻大功率電容兩端的導電極柱。
上、下骨架均是由鋁合金材料製成的長方形金屬塊，在上骨架的下底面和下骨架的上底面分別開有置放高頻大功率電容的五隻圓孔。圓孔的直徑略大於高頻大功率電容的直徑。圓孔的深度能保證高頻大功率電容放進去後，上下骨架之間有一定間隙。在上骨架的上底面和下骨架的下底面，相應於五隻圓孔中心位置，分別開有略大於導電極柱尺寸的小孔，以使高頻大功率電容兩端的導電極柱分別從上骨架的上底面和下骨架的下底面伸出。高頻大功率電容兩端的導電極柱分別與上、下骨架緊密接觸，使五隻高頻大功率電容1並聯。在上、下骨架沿長度方向的兩個端面上，分別開有對穿的通水孔，在上、下骨架一端通水孔的旁邊還開有導電孔，在上、下骨架兩端的底面上分別開有兩隻定位安裝孔。將五隻高頻大功率電容置放在上、下骨架的相應圓孔中，並通過螺釘螺母，緊固在上、下骨架內。
本實用新型的有益效果本實用新型電容組合中，單只高頻大功率電容的耐壓可達1600V、可承受30A以上大電流、散熱效果好、電容量可達0.4μf。只要採用5隻高頻大功率電容並聯，就構成高頻大功率電容組合，該電容組合的電容量可達到2μf，可承受100A大電流，能更好解決散熱問題。本實用新型可應用於食品和藥品封裝的鋁鉑封口機上，提高了原有鋁鉑封口機的技術指標，具有較顯著的經濟效益和社會效益。


圖1是本實用新型電容組合結構示意圖圖2是本實用新型單只高頻大功率電容結構示意圖圖3是本實用新型單只高頻大功率電容外型圖圖中，1是高頻大功率電容，2是上骨架，3是下骨架，4是導電極柱，5是底層金屬片，6是中間介質層，7是上層金屬片，8是方形小孔，9是定位安裝孔，10是通水孔，11是導電孔，12是鋸齒形邊。
具體實施方式

以下結合附圖對本發明的具體實施作進一步描述如圖1，圖2，圖3所示，本實用新型包括五隻高頻大功率電容1、上骨架2、下骨架3。其中高頻大功率電容1是由底層金屬片5，中間介質層6和上層金屬片7三者緊密貼合後卷製成直徑為26.8毫米的圓柱體而製成，圓柱體的外表面用環氧樹脂絕緣封裝。底層金屬片是採用寬為60毫米，厚為0.02毫米的長條紫銅片，在底層金屬片1的中心線處每隔10毫米開有一5毫米×8毫米的方形小孔8，作去除高次諧波用；中間介質層2是採用寬度與底層金屬片5一樣，厚度為0.005毫米的聚本丙酸尼龍薄膜；上層金屬片7採用兩條寬度均為33.5毫米，厚度均為0.02毫米的長條金屬片，沿長度方向並放在中間介質層6上方，兩長條金屬片之間留有3毫米間隙，其兩側外沿做成鋸齒形邊12，鋸齒形邊12的尺寸是5毫米×5毫米，鋸齒形邊12的內沿與底層金屬片5、中間介質層6的兩側外沿平齊。在將底層金屬片5、中間介質層6和上層金屬片7緊密貼合捲成圓柱體後，再將凸出的鋸齒形邊12聚合包紮成高頻大功率電容1兩端的導電極柱4，導電極柱4的尺寸為10毫米×2毫米。
上骨架2和下骨架3均由型號為LY12鋁合金材料製成的長度為87毫米，寬為69毫米，厚為32毫米的長方形鋁合金塊，在上骨架2的下底面和下骨架3的上底面沿上、下骨架的寬度方向，一邊對應開有三隻置放高頻大功率電容1的圓孔，另一邊對應開有兩隻置放高頻大功率電容1的圓孔。圓孔的直徑略大於高頻大功率電容1的直徑，圓孔的深度能保證電容置放後，上骨架2和下骨架3之間的空隙為3毫米；在上骨架2的上底面和下骨架3的下底面相應於五隻圓孔中心位置，均開有略大於10毫米×2毫米的孔，以使高頻大功率電容1兩端的導電極柱4分別從上骨架2的上底面和下骨架3的下底面伸出，再將高頻大功率電容1兩端的導電極柱4折彎，並分別與上、下骨架緊密接觸，使五隻高頻大功率電容1並聯。在上骨架2和下骨架3沿長度方向的兩個端面上分別開有對穿的通水孔10。在上骨架2和下骨架3一端的通水孔10旁開有導電孔11，在置放兩隻高頻大功率電容1一側的上骨架2和下骨架3兩端的底面上分別開有定位安裝孔9，在定位安裝孔9內置放螺釘。當五隻高頻大功率電容1置放在上骨架2和下骨架3相應圓孔內後，通過螺釘螺母，將五隻高頻大功率電容1緊固在上骨架2和下骨架3內。
本實用新型電容組合中，單個高頻大功率電容1的電容量為0.4μf，耐壓達1600V，通過電流30A。採用五隻高頻大功率電容1並聯使用，電容量可達2μf，可通過100A電流。
權利要求1.一種高頻大功率電容組合，包括五隻高頻大功率電容(1)、上骨架(2)、下骨架(3)，其特徵在於高頻大功率電容(1)是由底層金屬片(5)，中間介質層(6)和上層金屬片(7)三者緊密貼合後卷製成直徑為26.8毫米的圓柱體而製成，圓柱體的外表面用環氧樹脂絕緣封裝，底層金屬片(5)是採用一定寬度和厚度的長條紫銅片，中間介質層(6)是採用寬度和底層金屬片相同的尼龍薄膜，上層金屬片(7)是採用兩條寬度大於底層金屬片(5)一半，厚度與底層金屬片相同的長條紫銅片，兩長條紫銅片之間留有一定間隙，並沿長度方向並放在中間介質層(6)上方，其兩側外沿製成鋸齒形邊(12)，鋸齒形邊(12)的內沿與底層金屬片(5)、中間介質層(6)的兩側外沿平齊，在將底層金屬片(5)、中間介質層(6)和上層金屬片(7)緊密貼合捲成圓柱體後，再將凸出的鋸齒形邊(12)聚合包紮成高頻大功率電容(1)兩端的導電極柱(4)；上骨架(2)和下骨架(3)均是由鋁合金材料製成的長方形金屬塊，在上骨架(2)的下底面和下骨架(3)的上底面開有置放高頻大功率電容的五隻圓孔，沿上、下骨架的寬度方向一邊對應開三隻孔，另一邊對應開兩隻孔，圓孔的直徑略大於高頻大功率電容(1)的直徑，圓孔的深度能保證高頻大功率電容(1)放進去後，上、下骨架之間有一定間隙，在上骨架(2)的上底面和下骨架(3)的下底面，相應於五隻圓孔中心位置，分別開有略大於導電極柱(4)的小孔，導電極柱(4)分別從上骨架(2)的上底面和下骨架(3)的下底面伸出，將導電極柱(4)折彎後分別與上、下骨架緊密接觸，五隻高頻大功率電容(1)並聯，在上骨架(2)和下骨架(3)沿長度方向的兩個端面上分別開有對穿的通水孔(10)，在上骨架(2)和下骨架(3)一端的通水孔(10)旁開有導電孔(11)，在置放兩隻高頻大功率電容(1)一側的上骨架(2)和下骨架(3)兩端的底面上分別開有定位安裝孔(9)，在定位安裝孔(9)內置放螺釘，五隻高頻大功率電容(1)緊固在上骨架(2)和下骨架(3)內。
2.根據權利要求1所述的高頻大功率電容組合，其特徵是所述的底層金屬片(5)是採用寬為60毫米，厚為0.02毫米的長條紫銅片，在底層金屬片(5)的中心線處每隔10毫米開有一5毫米×8毫米的方形小孔(8)；中間介質層2是聚本丙酸尼龍薄膜，其厚度為0.005毫米；上層金屬片(7)採用兩條寬度均為33.5毫米，厚度均為0.02毫米的紫銅片，兩紫銅片之間留有3毫米間隙，其兩側外沿鋸齒形邊(12)的尺寸是5毫米×5毫米；導電極柱(4)的尺寸為10毫米×2毫米。
3.根據權利要求1所述的高頻大功率電容組合，其特徵是所述的上骨架(2)和下骨架(3)均由型號為LY12鋁合金材料製成，其長度為87毫米，寬為69毫米，厚為32毫米；上骨架(2)和下骨架(3)之間的間隙為3毫米。
4.根據權利要求1所述的高頻大功率電容組合，其特徵是所述的高頻大功率電容(1)的電容量為0.4μf，耐壓達1600V，通過電流30A；五隻高頻大功率電容(1)並聯，電容量達2μf，可通過100A電流。
專利摘要高頻大功率電容組合，屬於電子元器件技術領域。包括5隻高頻大功率電容，上、下骨架，其中高頻大功率電容是由底層金屬片，中間介質層和上層金屬片三者緊密貼合後捲成一定直徑的圓柱體而構成。上、下骨架均是由鋁合金材料製成的長方形金屬塊，五隻高頻大功率電容並聯，並緊固在上、下骨架內。單只高頻大功率電容的耐壓可達1600V、可承受30A以上大電流、散熱效果好、電容量可達0.4μf。採用5隻高頻大功率電容並聯構成高頻大功率電容組合，該電容組合的電容量可達到2μf，可承受100A大電流，能更好解決散熱問題。本實用新型可應用於食品和藥品封裝的鋁鉑封口機上，提高了原有鋁鉑封口機的技術指標，具有較顯著的經濟效益和社會效益。
文檔編號H01G4/38GK2859767SQ20062003886
公開日2007年1月17日 申請日期2006年1月12日 優先權日2006年1月12日
發明者張琴舜, 鄧琛, 高鵬 申請人:上海交通大學