专利名称：应用于电力电子高压场合igbt吸收保护电路的电容器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电容器，尤其涉及一种应用于电力电子高压场合的IGBT吸收保护电路的金属化薄膜电容器
背景技术：
电容器做为基本原器件在电路中有不可替代的作用；特别是金属化薄膜电容器以体积小、无极性、容量大耐温度高、自愈性好，介电强度高，低介电损耗、高绝缘强度等广泛用于滤波、傍路、藕合、谐振以及隔直等电路中。电力电子领域是电容器应用比较特殊的领域，在电力电子电路中，如高压IGBT吸收保护的电容，要求电容器应具极高的可靠性，因此电力电子用电容器往往要承受较大的有效值电流或较高峰值脉冲电流，低ESRJg ESL、以及较高的温度等。现有 的普通型金属化聚丙烯电容器，虽然具有良好的自愈特性，但使用在电力电子电路高压IGBT中不能满足小体积、高性能的要求。
发明内容本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新结构的电容器，可以有效解决现有普通型电容器无法承受较大的有效值电流或较高峰值脉冲电流，项目产品可靠性闻。本发明的技术方案如下应用于电力电子高压场合IGBT吸收保护电路的电容器，包括电容壳体、密封在电容器内部的电容芯子，灌注在电容壳体和电容芯子之间耐高温高湿度的环氧树脂灌封料，以及连接到电容器两端的电极，其特征在于所述电容芯子由金属化薄膜经无感卷绕机卷制而成，金属化薄膜包括双面镀中留边膜、单面镀双留边膜和光膜。所述双面镀中留边膜包括一层能耐高温达150°C、TD/MD收缩率小的聚酯薄膜介质，以及在所述薄膜介质上下两面真空蒸镀的锌铝导电金属层，所述薄膜介质上下两面中间有一定距离没有蒸镀锌铝镀层的屏带区，即薄膜介质上下两面中间有等距离的留边量。所述单面镀双留边膜包括能耐高温达120°C、TD/MD收缩率小、介电强度高的聚丙烯薄膜介质，以及在所述薄膜介质单面上蒸镀的铝导电金属层，所述薄膜介质两边有一定距离没有蒸镀铝镀层的屏带区，即薄膜介质两边有等距离的留边量。薄膜介质采用耐高温聚丙烯700V. DC/um,显著高于普通聚丙烯600V. DC/um的性能指标。所述光膜可有一层或者多次层聚丙烯薄膜介质。所述双面镀中留边膜比单面镀双留边膜长2a, 2a取值在Imm 3mm。金属化薄膜的三层双面镀中留边膜、单面镀双留边膜和光膜卷绕时，双面镀中留边膜两边伸出单面镀双留边膜的距离为a，双面镀中留边膜两边伸出单面镀双留边膜的距离相等。所述金属化薄膜卷绕时，叠膜后薄膜介质与金属导电层间隔分布。所述金属化薄膜卷绕时叠膜方式是自上而下分别是双面镀中留边膜、单面镀双留边膜和光膜。所述金属化薄膜卷绕时叠膜方式是自上而下分别是光膜、双面镀中留边膜和单面镀双留边膜。本发明的有益效果是通过电容芯子金属化薄膜的结构设计，双留边实现电容器内部串联结构，降低电容器等效串联电阻；中留边双面镀作为电极能够承受较大脉冲电流作用，提高了耐压性能，可靠性高。
图I是本发明整体剖面示意图。图2是本发明电容芯子和引出电极立体结构示意图。图3是本发明电容芯子卷绕结构示意图。 图4是本发明金属化薄膜剖面示意图。图5是本发明双面镀中留边膜剖面局部放大示意图。
具体实施方式
为更清楚地说明本发明的内容，
以下结合附图和具体实施方式
作进一步的描述如图I、图2、图3和图4所示，应用于电力电子高压场合IGBT吸收保护电路的电容器，包括电容壳体3、密封在电容器内部的电容芯子I,灌注在电容壳体3和电容芯子I之间耐高温高湿度的环氧树脂灌封料4，以及连接到电容器两端的电极5，所述电容芯子I由金属化薄膜2经无感卷绕机卷制而成，金属化薄膜2包括双面镀中留边膜21、单面镀双留边膜22和光膜23。如图3、图4和图5所示，双面镀中留边膜21包括一层能耐高温达150°C、TD/MD收缩率小的聚酯薄膜介质24，以及在所述薄膜介质24上下两面真空蒸镀的锌铝导电金属层25，所述薄膜介质24上下两面中间有一定距离没有蒸镀锌铝镀层的屏带区，即薄膜介质上下两面中间有等距离的留边量。如图3和图4所示，单面镀双留边膜22包括能耐高温达120°C、TD/MD收缩率小、介电强度高的聚丙烯薄膜介质24，以及在所述薄膜介质单面上蒸镀的铝导电金属层25，所述薄膜介质24两边有一定距离没有蒸镀铝镀层的屏带区，即薄膜介质24两边有等距离的留边量。薄膜介质24采用耐高温聚丙烯700V. DC/um,显著高于普通聚丙烯600V. DC/um的性能指标。光膜23可有一层或者多次层聚丙烯薄膜介质24，本实施例中光膜23有一层聚丙烯薄膜介质24。由于采用耐高温薄膜介质，工作温度可以-40_85°C内是不影响电容器电性能。如图3、图4和图5所示，双面镀中留边膜21比单面镀双留边膜22长2mm。金属化薄膜2的三层双面镀中留边膜21、单面镀双留边膜22和光膜23卷绕时，双面镀中留边膜21两边伸出单面镀双留边膜的距离为1mm，双面镀中留边膜两边伸出单面镀双留边膜的距离相等。金属化薄膜2卷绕时，叠膜后薄膜介质24与金属导电层25间隔分布。金属化薄膜2卷绕时叠膜方式是自上而下分别是双面镀中留边膜21、单面镀双留边膜22和光膜23。如图3、图4和图5所示，金属化薄膜2叠膜后经无感卷绕机卷成一个圆柱形电容芯子1，双面镀中留边膜21长出2mm，卷起的芯子左右两边各长出1mm，相当于电容芯子I两边的引出电极5，且双面镀中留边膜21的双面镀层使得电极厚度增加了一倍与喷金层接触，有效减少等效串联电阻，由单面镀双留边膜22串联起两个电容，两个电容Cl和C2所以提高耐压强度，两个电容Cl和C2串联比单个电容体积增加了一倍，即电容芯子截面积增加了一倍，也提高了抗较大的有效值电流或较高峰值脉冲电流的能力。考虑双面导电金属电极电容器成体低于金属箔电极，而且制造工艺比金属箔极电极简单容易。如图2和图3所示，圆柱形电容芯子I经真空热处理后把膜层间的气隙排出，膜层更加密贴，芯体两端再喷一层为引出电极5的无铅喷金面，电极5可以根据客户要求设计为便于安装的引片或引针，而且根据电流大小不同可采用不同的方法增加其分流能力。如图I所示，电容芯子I安装在长方形或者圆柱形型等不同规格的电容壳体3中， 然后再壳体3和电容芯子I中间及两端灌注耐高温高湿的环氧树脂灌封料4，其具有良好的 密封性，实现在不同规格和形状的电容器上的应用。上述实施例不能认为是对本发明保护范围的限制，本领域内的技术人员基于本发明的技术方案或手段做出的改变或改进，如改变电容器壳体的形状结构、调整三层金属化薄膜的叠层方式等，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。
权利要求1.应用于电力电子高压场合IGBT吸收保护电路的电容器，包括电容壳体、密封在电容器内部的电容芯子，灌注在电容壳体和电容芯子之间耐高温高湿度的环氧树脂灌封料，以及连接到电容器两端的电极，其特征在于所述电容芯子由金属化薄膜卷制而成，金属化薄膜包括双面镀中留边膜、单面镀双留边膜和光膜。
2.根据权利要求I所述的应用于电力电子高压场合IGBT吸收保护电路的电容器，其特征在于所述双面镀中留边膜包括一层能耐高温达150°C、收缩率小的聚酯薄膜介质，以及在所述薄膜介质上下两面真空蒸镀的锌铝导电金属层，所述薄膜介质上下两面中间有一定距离没有蒸镀锌铝镀层的屏带区，即薄膜介质上下两面中间有等距离的留边量。
3.根据权利要求I所述的应用于电力电子高压场合IGBT吸收保护电路的电容器，其特征在于所述单面镀双留边膜包括能耐高温达120°C、收缩率小、介电强度高的聚丙烯薄膜介质，以及在所述薄膜介质单面上蒸镀的铝导电金属层，所述薄膜介质两边有一定距离没有蒸镀铝镀层的屏带区，即薄膜介质两边有等距离的留边量。
4.根据权利要求I所述的应用于电力电子高压场合IGBT吸收保护电路的电容器，其特征在于所述双面镀中留边膜比单面镀双留边膜长2a，2a取值在Imm 3mm。金属化薄膜的三层双面镀中留边膜、单面镀双留边膜和光膜卷绕时，双面镀中留边膜两边伸出单面镀双留边膜的距离为a，双面镀中留边膜两边伸出单面镀双留边膜的距离相等。
5.根据权利要求I所述的应用于电力电子高压场合IGBT吸收保护电路的电容器，其特征在于所述金属化薄膜卷绕时，叠膜后薄膜介质与金属导电层间隔分布。
6.根据权利要求I所述的应用于电力电子高压场合IGBT吸收保护电路的电容器，其特征在于所述金属化薄膜卷绕时叠膜方式是自上而下分别是双面镀中留边膜、单面镀双留边膜和光膜。
7.根据权利要求I所述的应用于电力电子高压场合IGBT吸收保护电路的电容器，其特征在于所述金属化薄膜卷绕时叠膜方式是自上而下分别是光膜、双面镀中留边膜和单面镀双留边膜。
专利摘要本实用新型应用于电力电子高压场合IGBT吸收保护电路的电容器涉及一种电容器，尤其涉及一种应用于电力电子高压场合的IGBT吸收保护电路的金属化薄膜电容器，包括电容壳体、密封在电容器内部的电容芯子，灌注在电容壳体和电容芯子之间耐高温高湿度的环氧树脂灌封料，以及连接到电容器两端的电极，其特征在于所述电容芯子由金属化薄膜卷制而成，金属化薄膜包括双面镀中留边膜、单面镀双留边膜和光膜。本实用新型通过电容芯子金属化薄膜的结构设计，双留边实现电容器内部串联结构，降低电容器等效串联电阻；中留边双面镀作为电极能够承受较大脉冲电流作用，提高了耐压性能，可靠性高。
文档编号H01G4/14GK202678111SQ20122033559
公开日2013年1月16日 申请日期2012年7月11日 优先权日2012年7月11日
发明者叶海锋 申请人:佛山市意壳电容器有限公司