一种脉冲吸能的大功率电阻器的制作方法

本实用新型属于电子元件领域，尤其涉及一种脉冲吸能的大功率电阻器结构。

背景技术：

脉冲吸能电阻主要应用于镇流器、放大器、电源等领域，主要作用抗电冲击，短时间内吸收较大的脉冲功率。目前，行业内现有的实现脉冲吸能或抗冲击的大部分产品为线绕电阻器，以及少量的脉冲吸能片式电阻器。采用线绕电阻器工艺，使用抗电冲击能力强的特殊绕组，两端引线引出，同时在绕组表面涂覆绝缘材料，从而制成特种线绕电阻器，电阻器结构见图1。线绕形式该类电阻器虽然将承受功率增加到50W，但是在反复使用多次脉冲吸能后，由于自身电感及热容影响，容易热积累，产品存在烧毁风险。采用行业通用的常规片式电阻器工艺，使用抗电冲击能力强的电阻浆料，将其印刷在方形的陶瓷基体上，与陶瓷基体上的导体浆料进行电气连接，再在电阻浆料上印刷绝缘保护层后电镀。从而制成的特种片式电阻器，电阻器结构见图2。该类产品为片式电阻，安装时必须焊接在平面上使用。同时由于采用片式电阻工艺，只有陶瓷基体，散热效果不佳，最大尺寸也仅能承受10W的小功率。

综上所述，线绕电阻器结构由于受线绕结构自身电感、热容及散热影响，脉冲吸能(抗电冲击)能力不足。脉冲吸能片式电阻器，体积虽小，但功率较低。因此市场需求一种脉冲吸能(抗电冲击)强、体积小的大功率电阻器。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种脉冲吸能(抗电冲击)强、体积小的大功率电阻器。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种脉冲吸能的大功率电阻器，其主要结构环形电阻器本体和散热器。其中，所述环形电阻器本体包括环形陶瓷基体，该陶瓷基体正面印刷电阻浆料形成带有开口的圆环形电阻浆料层，电阻浆料层两端的陶瓷基体上分别印刷有导电浆料层，导电浆料层上预设用于焊接引出线的焊接点，引出线一端焊接在陶瓷基体上；所述电阻浆料层表面印刷绝缘保护层，绝缘保护层表面灌封有机硅绝缘密封胶层；所述陶瓷基体背面设置金属连接层。

所述散热器为圆柱形的镀镍紫铜散热器，散热器沿中心轴线开设圆形通孔，散热器正面开设有与所述通孔同圆心的环形凹槽；所述环形电阻器本体设置于环形凹槽内，且使陶瓷基体背面向下与凹槽底面接触，并通过金属连接层焊接固定在环形凹槽内；在环形凹槽内壁面上开设引出线卡槽，卡槽包括并列设置的两个卡槽。引出线自由端经由所述卡槽限位固定后再穿过通孔延伸至散热器背面外部。

优选的是，所述金属连接层与环形凹槽底面之间通过焊料锡焊接，且在两者之间形成焊锡层。

优选的是，所述散热器侧面设置有用于将散热器固定在使用平台上的两个安装孔，两个安装孔对称设置。

优选的是，所述散热器的外径φ为42mm，高度为13mm。该大功率电阻器的外径φ42mm，高度为18.8mm，重量不超过300g。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的大功率电阻器通过特殊的结构设计，由于不使用线绕形式，不存在自身电感的缺点，可以保证足够的脉冲吸能的能力。电阻器产品尺寸仅为φ42mm×18.8mm的小体积，整体重量不超过300g，但可以达到110s的大功率脉冲吸能：5s时间600W，20s时间30W，85s时间从30W现行增加到400W。同时产品的稳定结构可以承受轴向机械冲击18000g，四周方向机械冲击10000g的试验。因此具有体积小、功率大、脉冲吸能强、可靠性高、稳定性好的特点。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1、现有的线绕电阻器结构示意图。

图2、现有的片式电阻器结构示意图。

图3、本实用新型的环形电阻器本体的结构示意图。

图4、散热器的结构示意图。

图5、本实用新型的大功率电阻器的截面图。

图6、本实用新型的大功率电阻器的整体外形图。

图中标号：

环形陶瓷基体1、电阻浆料层2、导电浆料层3、圆形通孔4、安装孔5、引出线卡槽6、焊锡层7、引出线8、有机硅绝缘密封胶层9、金属连接层10、环形凹槽11、引出线焊接点12、特殊绕组13、绝缘保护层14、电镀层15。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图2-6所示，本实用新型提供了一种脉冲吸能的大功率电阻器，其主要结构环形电阻器本体和散热器。其中，所述环形电阻器本体包括环形陶瓷基体1，该陶瓷基体正面印刷电阻浆料形成带有开口的圆环形电阻浆料层2，电阻浆料层两端的陶瓷基体上分别印刷有导电浆料层3，导电浆料层上预设用于焊接引出线的焊接点12，引出线8一端焊接在陶瓷基体上。所述电阻浆料层表面印刷绝缘保护层14，绝缘保护层表面灌封有机硅绝缘密封胶层9。所述陶瓷基体背面设置金属连接层10。

所述散热器为圆柱形的镀镍紫铜散热器，散热器沿中心轴线开设圆形通孔4，散热器正面开设有与所述通孔同圆心的环形凹槽11；所述环形电阻器本体设置于环形凹槽内，且使陶瓷基体背面向下与凹槽底面接触，并采用焊料锡将金属连接层焊接固定在环形凹槽内，在凹槽内底面与金属连接层焊接处形成焊锡层7，底面焊接固定在环形凹槽内锡层；在环形凹槽内壁面上开设引出线卡槽6，卡槽包括并列设置的两个卡槽。引出线8自由端经由所述卡槽限位固定后再穿过通孔延伸至散热器背面外部。

优选的是，所述散热器侧面设置有用于将散热器固定在使用平台上的两个安装孔5，两个安装孔对称设置。

优选的是，所述散热器的外径φ为42mm，高度为13mm。该大功率电阻器的外径φ42mm，高度为18.8mm，重量不超过300g。

本实用新型借鉴片式电阻器核心的厚膜工艺，由于不使用线绕形式，不存在自身电感的缺点，可以保证足够的脉冲吸能的能力。电阻器核心材料使用抗电冲击能力较强的电阻浆料，同时采用环状的陶瓷基片，实现了在尽量小的陶瓷基体印刷更多的电阻浆料，增加了产品功率能力。陶瓷基体上的导体浆料上留出一定位置，用于焊接耐高温引出线(结构见图3)；由于仅使用陶瓷基体同样存在散热效果不足的问题，因此将陶瓷基体背面金属化，然后焊接在带槽的镀镍紫铜散热器上。紫铜的导热率可达380W/(m*℃)，大幅提高产品散热能力；散热器底部为尺寸φ42mm×13mm，结合紫铜比热容为394J/(kg*℃)，大幅提高产品的热容，使产品短时间内能吸收大量的脉冲能量。同时引出线穿过散热器的卡槽，增加其安装强度(结构见图4与图5)。在电阻浆料表面除了绝缘保护层外，还灌封一层有机硅绝缘密封胶。不仅增加了产品绝缘能力，同时增加了陶瓷基体及引出线的牢固性(结构见图6)。

当使用该类电阻器时，仅需将电阻器的散热器通过安装孔安装在使用平台上，同时引出线与脉冲输入端连接。工作时电阻器陶瓷基体上的电阻浆料将引出线传递的脉冲电能转化为热能；热能通过陶瓷基体传递到散热器；散热器通过其高导热能力及热容将热能传递到安装平台，保证电阻器始终恒定在正常工作温度范围内。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。