低温用小型脉冲大功率电阻及其制备方法_2

文档序号:9434223阅读:来源:国知局
为波纹状。
[0041]本发明利用上述制备方法可制备出在脉冲功率为1丽?5丽的范围内,体积小于12cm3的电阻,该电阻在_40°C?60°C的环境条件下,电阻脉冲功率性能不受影响;并且在高功率脉冲运行条件下,电阻阻值稳定,变化小于3%。
[0042][有益效果]
[0043]本发明与现有技术相比,具有以下的有益效果:
[0044]利用本发明的制备方法制备得到的电阻,减小了大功率脉冲环境下电阻的体积,提高了电阻低温环境应用性能及脉冲高功率下电阻稳定性;并且利用本发明制备方法可制备出体积小、高功率电阻变化系数小、低温环境应用性能好的电阻。
[0045]本发明的低温用小型脉冲大功率电阻在脉冲功率为IMff?5MW的范围内,体积小于12cm3的电阻,该电阻在_40°C?60°C的环境条件下,电阻脉冲功率性能不受影响;并且在高功率脉冲运行条件下,电阻阻值稳定,变化小于3%。
【附图说明】
[0046]图1为本发明制备的低温用小型脉冲大功率电阻示意图;
[0047]附图标记说明如下:
[0048]I为电阻骨架;2为电极;3为高压均压帽;4为电阻丝;5为低温绝缘灌封层。
【具体实施方式】
[0049]下面结合本发明的实施例对本发明作进一步的阐述和说明。
[0050]本发明制备的一种阻值范围为IkQ?1kQ连续可调、在微秒时间内功率范围1丽?5丽、温度范围-40°c?60°C的环境条件应用的电阻。
[0051]制备方法如下:
[0052](I)根据电阻的阻值、外形尺寸,电阻应用的电压、电流和温度条件设计并加工电阻零件,并对电阻零件进行抛光、清洗;所述电阻零件包括电阻骨架、电极、高压均压帽;
[0053](2)将电阻率为1.33±0.07 μ Ω.m、温度系数α为±5X 10 6/°C、直径为0.6mm?
1.2mm的合金电阻丝按照等距反匝方式均匀缠绕在由绝缘材料制备的电阻骨架上,并与电极焊接,使其定位在电阻骨架两端,形成裸电阻;
[0054](3)将裸电阻用去污液浸泡,并进行超声清洗,去掉其表面杂质、油污,然后用酒精脱水后再进行高温烘干;接着将裸电阻两端安装高电压均压帽后,装入灌封模具中;
[0055](4)向模具以真空压差注入法的方式注入绝缘电阻不小于500ΜΩ的低温度环境适应性强的环氧胶后,排除模具内的气泡;然后采用梯度温差固化,得到所述低温用小型脉冲大功率电阻。
[0056]本实施例的低温用小型脉冲大功率电阻结构如图1所示,它包括电阻骨架1、电极2和高压均压帽3,所述电阻骨架I上以等距反匝方式缠绕电阻丝4 ;所述电阻丝4与电极2焊接并定位在电阻骨架I的两端;所述高压均压帽3安装在电阻骨架I两端并设置在电极2外侧,并且所述高压均压帽3中心开口以使电极通过开口与电阻器外部电线连接;所述电阻骨架1、电极2和高压均压帽3外还包裹一层低温绝缘灌封层5,所述低温绝缘灌封层5表面为波纹状。
[0057]本发明的低温用小型脉冲大功率电阻在微秒时间内功率可达到I丽?5MW,尺寸可做到D = Φ 16mm, L = 58mm (体积小于12cm3),并且该电阻在_40°C?60 °C的环境条件下,电阻脉冲功率性能不受影响;在高功率脉冲运行条件下,如在脉冲宽度为5 μ s,功率为5丽的条件下,电阻阻值稳定,变化小于3%。
[0058]本发明的目的是提供一种脉冲功率技术中小体积低温应用电阻的制备技术,以解决小型低温用脉冲大功率电阻的稳定性和相关制备问题。本发明制备的电阻具有体积小、电阻电压系数小、低温环境应用性能好及脉冲高功率重复运行时电阻阻值稳定等特性。
[0059]尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述,上述实施例仅为本发明较佳的实施方式,本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,应该理解,本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式,这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。
【主权项】
1.一种低温用小型脉冲大功率电阻的制备方法,其特征在于它包括以下步骤: (1)确定电阻的阻值、外形尺寸,并确定电阻应用的电压、电流和温度条件,然后根据电阻的阻值、外形尺寸,电阻应用的电压、电流和温度条件设计并加工电阻零件,并对电阻零件进行抛光、清洗;所述电阻零件包括电阻骨架、电极、高压均压帽; (2)将电阻丝按照等距反匝方式均匀缠绕在由绝缘材料制备的电阻骨架上,并与电极焊接,使其定位在电阻骨架两端,形成裸电阻; (3)将裸电阻除杂去污,然后用酒精脱水后再进行高温烘干;接着将裸电阻两端安装高压均压帽后,装入灌封模具中; (4)向模具以真空压差注入的方式注入耐低温、绝缘的灌封胶后,排除模具内的气泡;然后采用梯度温差固化,得到所述低温用小型脉冲大功率电阻。2.根据权利要求1所述的低温用小型脉冲大功率电阻的制备方法,其特征在于所述的电阻骨架是由YB-2航空有机玻璃、聚酰亚胺或聚四氟乙烯制备而成。3.根据权利要求1所述的低温用小型脉冲大功率电阻的制备方法,其特征在于所述电阻丝为电阻率为1.33±0.07 μ Ω.πκ温度系数α为±5X 10 6/°C、直径为0.6謹?1.2謹的合金电阻丝。4.根据权利要求1所述的低温用小型脉冲大功率电阻的制备方法,其特征在于所述裸电阻除杂去污是将裸电阻用去污液浸泡,并进行超声清洗,去掉其表面杂质、油污。5.根据权利要求1所述的低温用小型脉冲大功率电阻的制备方法,其特征在于所述灌封胶是绝缘电阻不小于500ΜΩ的环氧胶。6.根据权利要求1所述的低温用小型脉冲大功率电阻的制备方法,其特征在于所述低温用小型脉冲大功率电阻表面设计为波纹状。7.根据权利要求1所述的低温用小型脉冲大功率电阻的制备方法,其特征在于所述梯度温差固化的温差为10°c。8.一种如权利要求1?7任意一项所述的制备方法制备得到的低温用小型脉冲大功率电阻,其特征在于它包括电阻骨架(1)、电极(2)和高压均压帽(3),所述电阻骨架(I)上以等距反匝方式缠绕电阻丝(4);所述电阻丝(4)与电极(2)焊接并定位在电阻骨架(I)的两端;所述高压均压帽(3)安装在电阻骨架(I)两端并设置在电极(2)外侧,并且所述高压均压帽(3)中心开口以使电极通过开口与电阻器外部电线连接;所述电阻骨架(1)、电极(2)和高压均压帽(3)外还包裹一层低温绝缘灌封层(5),所述低温绝缘灌封层(5)表面为波纹状。
【专利摘要】本发明公开了一种低温用小型脉冲大功率电阻及其制备方法。本发明根据电阻的阻值、外形尺寸,电阻应用电压、电流和温度条件,设计并加工电阻零件,并利用高压均压帽均匀电场,防止电场集中;然后通过在电阻制备工艺上保证电阻被封装前的洁净性;在封装工艺上,确保封装材料的高绝缘性、高环境适应性,并采用真空压差注入法和梯度温差固化工艺,获得低温用小型脉冲大功率电阻。利用本发明的制备方法制备得到的电阻,减小了大功率脉冲环境下电阻的体积,提高了电阻低温环境应用性能及脉冲高功率下电阻稳定性;并且利用本发明制备方法可制备出体积小、高功率电阻变化系数小、低温环境应用性能好的电阻。
【IPC分类】H01C3/16, H01C1/024, H01C17/04
【公开号】CN105185489
【申请号】CN201510533106
【发明人】刘高旻, 王海晏, 李兴, 刘雨生, 刘艺, 张涛, 谢庆海, 高刘德, 张福平, 高志鹏, 韩旭
【申请人】中国工程物理研究院流体物理研究所
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年8月26日
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