高效冷却大功率保护电阻的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种高效冷却大功率保护电阻，包括电阻机箱，电阻机箱前后两侧均安装有风机，所述电阻机箱内平行安装有多个电阻模块，每个电阻模块之间的空隙以及电阻模块与电阻机箱内壁之间的空隙处安装有聚四氟乙烯板；所述电阻模块包括氧化铝陶瓷棒，安装于氧化铝陶瓷棒上的多个串联的电阻单元、分别安装于第一个电阻单元上侧和最后一个电阻单元下侧的铜电极，以及设置于两个铜电极外侧的螺母；电阻单元由圆环形电阻元件和散热元件组成。本发明由多个电阻模块组成，每个模块阻值和功率恒定，可以通过电阻模块的串并联组合，获得相应阻值和功率要求的电阻，在某个电阻模块损坏时，可以用其它备用模块替换，使用方便。
【专利说明】局效冷却大功率保护电阻
【技术领域】
[0001]本发明属于一种可调电阻器，具体涉及一种高效冷却大功率保护电阻。
【背景技术】
[0002]在某些试验中，脉冲电源作为离子引出的关键设备，主要作用是为收集盒提供高频、高压电场，将电离后的原子或离子从其它中性原子中快速分离和引出，使离子沉积到收集盒上，最终形成精料产品。由于收集盒周围环境复杂、电磁干扰强烈，经常出现对地瞬时击穿和短路的情况，引起脉冲电源高压满功率输出，对电源和整个回路造成严重安全隐患，所以需要在脉冲电源和收集盒之间增加了保护电阻，当收集盒对地击穿和短路时，电源的输出负载就会转移到保护电阻上，可以对电源起到限流作用，保护整个回路和人员安全。为了满足分离试验需要，脉冲电源的输出为高频、方波形高压，因此保护电阻除满足无电感抗要求外，还需承受较大功率负载和强高压。
【发明内容】
[0003]本发明是为了克服现有技术中存在的缺点而提出的，其目的是提供一种高效冷却大功率保护电阻。
[0004]本发明的技术方案是:
一种高效冷却大功率保护电阻，包括电阻机箱，电阻机箱前后两侧均安装有多个风机，所述电阻机箱内平行安装有多个电阻模块，每个电阻模块之间的空隙以及电阻模块与电阻机箱内壁之间的空隙处安装有聚四氟乙烯板；所述电阻模块包括氧化铝陶瓷棒，安装于氧化铝陶瓷棒上的多个串联的电阻单元、分别安装于第一个电阻单元上侧和最后一个电阻单元下侧的铜电极，以及设置于两个铜电极外侧的螺母；电阻单元由圆环形电阻元件和散热元件组成。
[0005]所述散热元件由中间形成电阻槽的底托和平行安装于电阻槽的两侧的多片散热片组成，电阻元件安装于电阻槽内，底托对应圆环形电阻元件中心孔的位置形成通孔；散热片的两侧表面均形成有多个凹槽。
[0006]所述电阻元件与电阻槽的接触面涂有硅脂。
[0007]所述铜电极中间形成与氧化铝陶瓷棒外径相匹配的陶瓷棒孔，电阻元件的中心孔和底托的通孔均与氧化铝陶瓷棒外径相匹配。
[0008]所述氧化铝陶瓷棒依次穿过第一个电阻单元上侧铜电极的陶瓷棒孔、电阻元件中心孔、底托的通孔和最后一个电阻单元下侧的铜电极的陶瓷棒孔，且两端的铜电极外侧均用螺母拧紧。
[0009]本发明的有益效果是:
本发明提供了一种大功率、耐高压、高频冲击的无感电阻，由多个电阻模块组成，每个模块阻值和功率恒定，可以通过电阻模块的串并联组合，获得相应阻值和功率要求的电阻。在某个电阻模块损坏时，可以用其它备用模块替换，使用方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本发明高效冷却大功率保护电阻的主视图；
图2是本发明高效冷却大功率保护电阻的仰视图；
图3是本发明中电阻模块的结构示意图。
[0011]其中:
I电阻机箱2风机
3电阻模块4聚四氟乙烯板
5电阻单元6氧化铝陶瓷棒
7铜电极8螺母
9电阻元件10散热元件
11电阻槽12底托
13散热片14凹槽。
【具体实施方式】
[0012]下面结合说明书附图及实施例对本发明高效冷却大功率保护电阻进行详细说明:
如图Γ3所示，一种高效冷却大功率保护电阻，包括电阻机箱1，电阻机箱I前后两侧均安装有多个风机2，所述电阻机箱I内平行安装有多个电阻模块3，每个电阻模块3之间的空隙以及电阻模块3与电阻机箱I内壁之间的空隙处安装有聚四氟乙烯板4 ;所述电阻模块3包括氧化铝陶瓷棒6，安装于氧化铝陶瓷棒6上的多个串联的电阻单元5、分别安装于第一个电阻单元5上侧和最后一个电阻单元5下侧的铜电极7，以及设置于两个铜电极7外侧的螺母8 ;电阻单元5由圆环形电阻元件9和散热元件10组成。
[0013]所述散热元件10由中间形成电阻槽11的底托12和平行安装于电阻槽11的两侧的多片散热片13组成，电阻元件9安装于电阻槽11内，底托12对应圆环形电阻元件9中心孔的位置形成通孔；散热片13的两侧表面均形成有多个凹槽14。
[0014]所述电阻元件9与电阻槽11的接触面涂有硅脂。
[0015]所述铜电极7中间形成与氧化铝陶瓷棒6外径相匹配的陶瓷棒孔，电阻元件9的中心孔和底托12的通孔均与氧化铝陶瓷棒6外径相匹配。
[0016]所述氧化铝陶瓷棒6依次穿过第一个电阻单元5上侧铜电极7的陶瓷棒孔、电阻元件9中心孔、底托12的通孔和最后一个电阻单元5下侧的铜电极7的陶瓷棒孔，且两端的铜电极7外侧均用螺母8拧紧。
[0017]本发明提供了一种大功率、耐高压、高频冲击的无感电阻，由多个电阻模块3组成，每个电阻模块3阻值和功率恒定，可以通过电阻模块3的串并联组合，获得相应阻值和功率要求的电阻。在某个电阻模块3损坏时，可以用其它备用电阻模块3替换。
[0018]每个电阻模块3含有多个电阻单元5，每个电阻单元5由多个电阻元件9和多个多片状铝制散热元件10组成，通过电阻元件9的串联获得一个阻值和功率恒定的电阻模块
3。散热元件10放置于电阻元件9之间。电阻元件9选用感抗极低、功率较大的圆环状陶瓷电阻，电阻导电面为平面，以利于电阻与散热片连接和热传导。散热元件10选用多片状结构，由底托12和多片散热片13组成，散热片13表面有凹槽14，这样可以大幅增加散热面积。散热元件10表面发黑处理，可以增加热辐射效率。为获得较紧凑的结构和较好的对地绝缘性，在散热片上打原孔，通过95%氧化铝陶瓷棒6将M个电阻单元5串起，在陶瓷棒两端用螺母拧紧，最后将陶瓷棒放置在电阻机箱I内，固定好。
[0019]在散热元件10的底托12上车洗并抛光电阻槽11，将电阻元件9放置在电阻槽11内，一是防止电阻元件移动，二是使铝质基底露出和光滑，以保证散热元件10的导电性和减小其热阻。在散热元件10与电阻元件连接处涂抹导电、导热硅脂，可以减小它们之间的热阻，同时保持导电性。
[0020]电阻模块3所有散热片13的片状通道方向保持一致，在电阻箱体两侧安装的风机2，一侧风机2向电阻单元5吹风，一侧风机将电阻机箱I内空气抽出，使气流快速从散热片13多片状通道内流过，增加电阻的散热效果。用绝缘性好的聚四氟乙烯板4将每个电阻模块3之间以及电阻模块3与电阻机箱I之间的空隙(风机气流界面方向，图2中箭头所示)挡住，可以保证风机气流全部从散热片通道内经过，增加散热片通道内气体分子的流动速度，进一步提升散热效果。
【权利要求】
1.一种高效冷却大功率保护电阻，包括电阻机箱(1)，电阻机箱(1)前后两侧均安装有多个风机(2)，其特征在于:所述电阻机箱(1)内平行安装有多个电阻模块(3)，每个电阻模块(3)之间的空隙以及电阻模块(3)与电阻机箱(1)内壁之间的空隙处安装有聚四氟乙烯板(4);所述电阻模块(3)包括氧化铝陶瓷棒(6)，安装于氧化铝陶瓷棒(6)上的多个串联的电阻单元(5)、分别安装于第一个电阻单元(5)上侧和最后一个电阻单元(5)下侧的铜电极(7)，以及设置于两个铜电极(7)外侧的螺母(8);电阻单元(5)由圆环形电阻元件(9)和散热元件(10)组成。
2.根据权利要求1所述的一种高效冷却大功率保护电阻，其特征在于:所述散热元件(10)由中间形成电阻槽(11)的底托(12)和平行安装于电阻槽(11)的两侧的多片散热片(13)组成，电阻元件(9)安装于电阻槽(11)内，底托(12)对应圆环形电阻元件(9)中心孔的位置形成通孔；散热片(13)的两侧表面均形成有多个凹槽(14)。
3.根据权利要求1所述的一种高效冷却大功率保护电阻，其特征在于:所述电阻元件(9)与电阻槽(11)的接触面涂有硅脂。
4.根据权利要求1所述的一种高效冷却大功率保护电阻，其特征在于:所述铜电极(7)中间形成与氧化铝陶瓷棒(6)外径相匹配的陶瓷棒孔，电阻元件(9)的中心孔和底托(12)的通孔均与氧化铝陶瓷棒(6)外径相匹配。
5.根据权利要求1或2所述的一种高效冷却大功率保护电阻，其特征在于:所述氧化铝陶瓷棒(6)依次穿过第一个电阻单元(5)上侧铜电极(7)的陶瓷棒孔、电阻元件(9)中心孔、底托(12)的通孔和最后一个电阻单元(5)下侧的铜电极(7)的陶瓷棒孔，且两端的铜电极(7)外侧均用螺母(8)拧紧。
【文档编号】G01R1/36GK104297538SQ201410633179
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年11月12日 优先权日:2014年11月12日
【发明者】高鹏, 刘海勇, 赵星亮 申请人:核工业理化工程研究院