电容器的制作方法

文档序号:36493340发布日期:2023-12-27 05:02阅读:187来源:国知局
电容器的制作方法
电容器
1.本发明涉及用于高频应用的电容器。
此外,本发明涉及电容器在高频应用中的用途。
2.金属化薄膜dc(
正向电压
)链路电容器是许多电力电子应用(
如可再生能源、电动车辆、牵引、电机驱动、不间断电源、能量传输等
)的关键部件。
3.dc链路电容器的要求在很大程度上取决于转换器中实现的半导体的参数和调制策略。
半导体的发展改变了高功率转换器的特性:更高的开关频率、更高的谐波频率、更轻的冷却系统、更高的功率密度、更紧凑的设计等。
4.因此,为了在此类应用中正常工作,dc链路电容器必须在工作带宽内满足表1中定义的要求。
[0005] 要求a等效串联电阻(esr)随频率变化的增幅低且稳定b等效串联电感低c内部电流分布均匀d避免内部谐振
[0006]表1:在高频应用中对电容器的要求
[0007]然而,真正的薄膜电容器具有寄生分量,必须减少该寄生分量以满足上述要求。
[0008]迄今为止,以下电容器解决了该问题:基于扁平绕组的薄膜电容器(wo2019/101802a1)、降低了高度的单绕组圆形薄膜电容器(tdkdatasheet"filmcapacitors-powerelectroniccapacitors:mkp-dclsi",
2013年
10月
)以及具有四个端子的单绕组圆形薄膜电容器(electronicconceptsdatasheet"mp3series",
2013年
10月
)。
[0009]本公开内容的目的是提供性能得以改进的电容器。
根据独立权利要求所述的电容器解决了这一目的。
[0010]根据本公开内容的第一方面,提供了一种电容器。
电容器可以具有圆形或圆柱形的外部形状。
优选地,电容器是圆柱形薄膜电容器。
电容器适合于集成到电力电子应用中,例如可再生能源、电动车辆、牵引、电机驱动、不间断电源、能量传输等。
[0011]电容器包括至少两个绕组元件,即,内部缠绕的绕组。
当然,电容器可以包括多于两个的绕组元件,例如三个、四个、五个或更多个绕组元件。
绕组元件沿着电容器的主纵轴彼此依次布置。
[0012]电容器还包括多个连接元件,例如连接条。
连接元件适于并布置用于彼此平行地连接绕组元件。
每个绕组元件连接至具有相反极性的至少一对连接元件(
如两个、三个或更多连接元件
)。
换句话说,每个绕组元件都连接至具有极性a的连接元件和具有极性b的另外的连接元件。
然而,也可以不同于一对连接元件。
例如,各绕组元件可以连接至具有极性a的两个连接条和具有极性b的一个连接条。
[0013]电容器的配置和结构使得该电容器具有与常规电容器相比减少的esl

/
或esr。
换句话说,电容器的部件的布置方式和彼此关系使得电容器具有非常低的esl

/
或esr。

使得电容器特别适合于集成到高频应用中。
[0014]根据一个实施方式,电容器包括外壳,特别是金属外壳。
外壳可以包括例如铝。
外壳具有圆柱形形状。
绕组元件被布置在外壳中。
连接元件也(
至少主要
)被布置在外壳中。
实现为金属外壳是可选的。
在可替选实施方式中,电容器可以不包括金属外壳。
[0015]来自至少一个绕组元件的至少一个连接元件(
例如一个、两个或三个连接元件
)被定位成尽可能靠近外壳。
特别地,所述连接元件被布置成尽可能靠近外壳的内表面。
例如,连接元件与外壳的内表面之间的距离为
0.5mm至
2mm。
此外,所述至少一个连接元件被布置成平行于外壳,特别是外壳的内表面。
[0016]靠近金属外壳的连接元件和外壳电磁耦合,在外壳上产生与流经连接元件的电流方向相反的涡流。
因此,流经连接元件的电流所产生的电磁通量被部分抵消,从而连接元件的寄生自电感得以减小。
因此,电容器的esl
得以减小。
[0017]根据一个实施方式,电容器包括至少两个端子。
这些端子可以是外部端子。
换句话说,端子从外壳的外表面突出。
端子具有相反的极性。
也就是说,一个端子包括极性a,并且另外的端子包括极性b。
端子适于并布置用于与电容器电连接。
端子与连接元件相连接。
绕组元件通过连接元件与端子并联连接。
[0018]绕组元件具有不同的高度,即,沿主纵轴的延伸。
特别地,最靠近端子的绕组元件(
即,顶部绕组元件
)包括高度,该高度小于另外的绕组元件的高度。
例如,顶部绕组元件的高度在另外的绕组元件高度的
15%与
85%之间。
[0019]由于顶部绕组元件的高度较低,其连接元件的长度(
顶部绕组与端子之间的电连接
)也有所减少,因此顶部绕组元件的寄生自电感也随之减小。
因此,由于绕组元件是并联连接的,电感占优势的自电感最低,因此电容器的esl
大大减小。
[0020]根据一个实施方式,具有相反极性并且属于不同绕组元件的至少一对连接元件被定位在至少一个绕组元件的芯中。
换句话说,在至少一个绕组元件的内部中空区域中布置了两个连接元件、四个连接元件、六个连接元件或者甚至更多对连接元件,每对连接元件具有相反的极性(
即,一对连接元件中的一个具有极性a,并且另一个具有极性b)。
[0021]所述至少一对连接元件电连接不同的绕组元件。
也就是说,例如,所述连接元件中的一个可以连接至顶部绕组元件。
所述连接元件中的另一个可以连接至另外的绕组元件,例如,顶部绕组元件后续的绕组元件。
[0022]可替选地或附加地,具有相反极性并且属于同一绕组元件的至少一对连接元件被定位在至少一个绕组元件的芯中。
因此,所述至少一对连接元件将一个绕组元件电连接。
也就是说,至少一对连接元件中的所有连接元件都可以连接至例如顶部绕组元件。
可替选地,至少一对连接元件中的所有连接元件都可以连接至另外的绕组元件,例如顶部绕组元件后续的绕组元件。
[0023]所述至少一对连接元件以平行取向布置。
这意味着两个连接元件被布置成彼此平行。
该至少一对连接元件之间的距离缩小,使得所述至少一对连接元件交叠。
例如,属于一对的两个连接元件之间的距离可以在
0.1mm与
3mm之间。
[0024]在每对连接元件中,流经连接元件的电流所产生的电磁通量被部分抵消,从而连接元件的寄生自电感得以减小。
因此,电容器的esl
减小。
[0025]根据一个实施方式,具有相反的极性并且来自不同绕组元件的至少一对连接元件
被定位成尽可能靠近外壳。
换句话说,两个连接元件、四个连接元件、六个连接元件或者甚至更多对连接元件(
每对具有相反的极性
)(
即,一对连接元件中的一个具有极性a,并且另一个具有极性b)被布置成尽可能靠近外壳的内表面布置。
例如,一对连接元件与外壳之间的距离可以在
0.5mm与
2mm之间。
[0026]所述至少一对连接元件将不同的绕组元件电连接。
即,所述连接元件中的一个可以连接至例如顶部绕组元件。
所述连接元件中的另一个可以连接至另外的绕组元件,例如,顶部绕组元件后续的绕组元件。
[0027]可替选地或附加地,具有相反的极性并且属于同一绕组元件的至少一对连接元件被定位成尽可能靠近外壳。
因此,所述至少一对连接元件电连接一个绕组元件。
也就是说,至少一对连接元件的中所有连接元件都可以连接至顶部绕组元件。
可替选地,至少一对连接元件中的所有连接元件都可以连接至另外的绕组元件,例如,顶部绕组元件后续的绕组元件。
[0028]该至少一对连接元件被布置成平行于外壳,特别是外壳的内表面。
此外,该至少一对连接元件被定位在距外壳的内表面的相同距离处。
这意味着这两个连接元件中的每一个与外壳之间的距离相等。
例如,这两个连接元件中的每一个与外壳的内表面之间的距离可以在
0.5mm与
2mm之间。
[0029]此外,两个连接元件之间具有最小可能距离。
属于一对的两个连接元件之间的距离可以在
0.1mm与
3mm之间。
[0030]每对连接元件通过金属外壳进行电磁耦合,在外壳上产生与流经连接元件的电流方向相反的涡流。
因此,流经连接元件的电流所产生的电磁通量被部分抵消,从而连接元件的寄生自电感得以减小。
因此,电容器的esl
得以减小。
[0031]根据一个实施方式,电容器包括两对端子。
这些端子适于并布置用于电连接电容器。
端子与连接元件相连接。
[0032]这两对端子包括极性环形布局a-b-a-b。
这意味着端子以环形方式布置在电容器外壳的外表面上。
具有相反极性的端子依次布置。
也就是说,具有极性a的端子接着具有极性b的端子,而具有极性b的端子又接着具有极性a的端子,依此类推。
具有相同极性的端子内部地连接。
[0033]这样,端子的横截面增大,从输入端到连接元件和绕组元件的电气距离减小,从而从输入端到连接元件和绕组元件的寄生自电感得以减小。
因此,电容器的esl
和esr得以减小。
[0034]根据一个实施方式,电容器包括两对端子。
这些端子适于并布置用于电连接电容器。
端子与连接元件相连接。
[0035]两对端子包括极性环形布局a-a-b-b。
这意味着端子以环形方式布置在电容器的外壳的外表面上。
具有相同极性的端子依次布置。
也就是说,具有极性a的端子被布置成接着具有极性a的端子,具有极性b的端子被布置成接着具有极性b的端子。
具有相同极性的端子内部地连接。
[0036]因此,端子的横截面增大,并且从输入端到连接元件和绕组元件的电气距离减小,从而从输入端到连接元件和绕组元件的寄生自电感得以减小。
因此,电容器的esl
和esr得以减小。
[0037]根据一个实施方式,具有相反的极性并且来自不同绕组元件的至少一对连接元件被定位在至少一个绕组元件的侧向上。
换句话说,沿至少一个绕组元件的外表面布置了两个连接元件、四个连接元件、六个连接元件或者甚至更多对连接元件,每对连接元件具有相反的极性(
即,一对连接元件中的一个具有极性a,并且一个具有极性b)。
[0038]所述至少一对连接元件在电连接不同的绕组元件。
也就是说,例如,所述连接元件中的一个可以连接至顶部绕组元件。
所述连接元件中的另一个连接元件可以连接至另外的绕组元件,例如顶部绕组元件后续的绕组元件。
[0039]可替选地或附加地,具有相反的极性并且来自同一绕组元件的至少一对连接元件被定位在至少一个绕组元件的侧向上。
所述至少一对连接元件电连接一个绕组元件。
也就是说,例如,至少一对连接元件中的所有连接元件都可以连接至顶部绕组元件。
可替选地,至少一对连接元件中的所有连接元件都可以连接至另外的绕组元件,例如顶部绕组元件后续的绕组元件。
[0040]该至少一对连接元件以平行取向布置,即,被布置成彼此平行。
两个连接元件之间的距离尽可能小,使得连接元件交叠。
例如,两个连接元件之间的距离可以在
0.1mm与
3mm之间。
[0041]外壳(
特别是外壳的内表面
)与两个连接元件之间的距离可以尽可能小。
例如,两个连接元件与外壳之间的距离可以在
0.5mm与
2mm之间。
在这种情况下,两个连接元件可以布置成平行于外壳,即,平行于电容器
/
外壳的主纵轴。
[0042]在每对连接元件中,流经连接元件的电流所产生的电磁通量被部分抵消,从而连接元件的寄生自电感得以减小。
因此,电容器的esl
得以减小。
当该至少一对连接元件被布置成尽可能靠近外壳时,所述效果被放大。
[0043]根据一个实施方式,具有相反极性a-b-a并且来自不同的绕组元件的至少一个三元组的连接元件被定位成尽可能靠近外壳。
可替选地或附加地,具有相反极性a-b-a并且来自同一绕组元件的至少一个三元组的连接元件被定位成尽可能靠近外壳。
[0044]换句话说,一个、两个或者甚至更多个三元组的连接元件(
一个三元组中的每个连接元件都连接至不同的绕组元件,或者一个三元组中的每个连接元件都连接至相同的绕组元件上
)被布置在相对于外壳的内表面的最小距离处。
此外,所述三元组的连接元件被布置成平行于外壳。
所述三个连接元件具有交替的极性。
这意味着,三个连接元件中的一个具有极性a,下一个具有相反的极性b,再下一个又具有相反的极性a。
[0045]三个连接元件被定位在距外壳的内表面的相同距离处。
三个连接元件中的每一个与外壳的内表面之间的距离可以在
0.5mm与
2mm之间。
此外,属于一个三元组的三个连接元件被布置成相对于彼此具有最小可能距离。
例如,三个连接元件之间的距离在
0.1mm与
3mm之间。
[0046]每个三元组的连接元件通过金属外壳进行电磁耦合,在外壳上产生与流经连接元件的电流方向相反的涡流。
因此,流经连接元件的电流所产生的电磁通量被部分抵消,从而连接元件的寄生自电感得以减小。
这样,电容器的esl
得以减小。
[0047]根据一个实施方式,具有相反极性a-b-a并且来自不同绕组元件的至少一个三元组的连接元件被定位在至少一个绕组元件的芯中。
可替选地或附加地,具有相反极性a-b-a并且来自相同绕组元件的至少一个三元组的连接元件被定位在至少一个绕组元件的芯中。
[0048]换句话说,一个、两个或者甚至更多个三元组的连接元件(
一个三元组中的每个连接元件都连接至不同的绕组元件,或者一个三元组中的每个连接元件都连接至相同的绕组元件
)被布置在至少一个绕组元件的内部中空区域中。
此外,所述三元组的连接元件被布置成彼此平行。
所述三个连接元件具有交替的极性。
这意味着,三个连接元件中的一个具有极性a,下一个具有相反的极性b,再下一个又具有相反的极性a。
[0049]属于一个三元组的三个连接元件之间的距离尽可能地减小,使得所述连接元件交叠。
三个连接元件之间的距离可以在
0.1mm与
3mm之间。
[0050]在每个三元组的连接元件中,流经连接元件的电流所产生的电磁通量被部分抵消,从而连接元件的寄生自电感得以减小。
因此,电容器的esl
得以减小。
[0051]可以理解,电容器的上述特征和改进可以单独地或组合地在电容器中实现。
[0052]根据另一个方面,描述了前面描述的电容器在高频应用中的使用。
电容器的上述特征可以单独地或组合地在电容器中实现。
电容器具有非常低的esr和
/
或esl。
因此,该电容器最佳地适合用于高频应用,例如可再生能源、电动车辆、牵引、电机驱动、不间断电源、能量传输等。
[0053]根据以下结合附图对示例性实施方式的描述,另外的特征、改进和适宜性变得明显。
[0054]在附图中,相同的结构和
/
或功能的元件可以由相同的参考标号表示。
应理解,附图中所示的实施方式是说明性表示并且不一定按比例绘制。
[0055]图1示意性地示出了根据现有技术的薄膜电容器的简化电气模型,
[0056]图2示意性地示出了根据现有技术的电容器的立体图,
[0057]图3示意性地示出了根据一个实施方式的电容器的立体图,
[0058]图4示意性地示出了根据另外的实施方式的电容器的立体图,
[0059]图
5a至图
5d示意性地示出了根据图4的电容器的立体图
/
俯视图,
[0060]图6示意性地示出了根据一个实施方式的电容器的立体图,
[0061]图7示意性地示出了根据一个实施方式的电容器的立体图,
[0062]图8示意性地示出了根据一个实施方式的电容器的立体图,
[0063]图
9a至图
9d示意性地示出了根据另外的实施方式的电容器的立体图
/
俯视图,
[0064]图
10示意性地示出了根据一个实施方式的电容器的立体图,
[0065]图
11a至图
11d示意性地示出了根据另外的实施方式的电容器的立体图
/
俯视图,
[0066]图
12a示意性地示出了根据另外的实施方式的电容器的立体图,
[0067]图
12b示意性地示出了根据另外的实施方式的电容器的立体图,
[0068]图
13a至图
13d示意性地示出了根据图
12b的电容器的立体图
/
俯视图,
[0069]图
14a至图
14e示意性地示出了根据图
12b的电容器的立体图
/
俯视图,
[0070]图
15a至图
15d示意性地示出了根据另外的实施方式的电容器的立体图
/
俯视图,
[0071]图
16a至图
16d示意性地示出了根据另外的实施方式的电容器的立体图
/
俯视图,
[0072]图
17示意性地示出了根据一个实施方式的电容器的立体图,
[0073]图
18a至图
18d示意性地示出了根据图
17的电容器的立体图
/
俯视图,
[0074]图
19示意性地示出了根据一个实施方式的电容器的立体图,
[0075]图
20a至图
20d示意性地示出了图
19的电容器的立体图
/
俯视图。
[0076]图
21、图
22、图
23和图
24示出了图
16a、图
16b、图
16c和图
16d所示的实施方式的可替选设计。
[0077]图1和图2与现有技术的电容器有关。
在图2中示出了常规的圆柱形薄膜电容器
100。
电容器
100
包括两个并联连接的内部绕组元件
101。
绕组元件
101通过连接条
103连接至一对外部端子
102。
所有绕组元件
101具有相同的高度。
[0078]图1示出了根据现有技术的薄膜电容器(
如电容器
100)的等效电气模型。
从图1中可以看出,电容器
100
具有寄生分量。
特别地,电容器
100
的esl
是由端子
102的寄生自电感、绕组元件
101的寄生自电感(
包括固有寄生自电感
)以及绕组元件
101与端子
102之间通过连接条
103的连接而获得的自电感造成的。
[0079]为了在高频应用中正常工作,必须减小电容器的寄生电感和
/
或电阻。
[0080]图3示意性地示出了根据第一实施方式的电容器1的立体图。
[0081]电容器1是圆形或圆柱形薄膜电容器。
电容器1适用于高频应用。
在本实施方式中,电容器1包括两个内部缠绕的绕组元件
2。
当然,电容器1可以包括多于两个的绕组元件2,例如三个、四个、五个或更多个绕组元件
2。
[0082]绕组元件2是并联连接的。
绕组元件2通过连接元件
3(
如连接条
)连接至一对外部端子
6、7。
特别地,每个绕组元件2都连接至具有相反极性的一对连接元件
3。
在可替选实施方式中,也可以采用不同的连接方式。
例如,各绕组元件2可以连接至a极的两个连接条3以及b极的一个连接条
3。
换句话说,各绕组元件2不一定恰好连接至一对连接元件
3。
[0083]电容器1包括圆柱形外壳
4。
外壳4包括金属。
优选地,外壳4包括铝。
绕组元件2和连接元件3被布置在外壳4的内部中。
[0084]在本实施方式中,连接元件3中的一个被布置成尽可能靠近外壳4的内表面。
换句话说,与常规电容器相比,所述连接元件3与外壳内壁的距离得以减小。
例如,所述连接元件3与外壳的内表面之间的距离在
0.5mm与
2mm之间。
[0085]此外,所述连接元件3被布置成平行于外壳4,特别是外壳4的内表面。
连接元件3被布置成平行于外壳
4/
电容器1的主纵轴x。
由于所述连接元件3的特殊布置,在外壳4与所述连接元件3之间建立了电磁耦合
5。
[0086]在图3所示的实施方式中,属于被布置成最靠近端子
6、7的绕组元件2的连接元件
3(
顶部绕组元件
)被布置成尽可能靠近外壳
4。
当然,其他连接元件
3(
例如属于离端子
6、7最远的绕组元件2的连接元件
3)也可以按上述方式布置。
当然,多于一个的连接元件3可以布置成最靠近外壳
4。
例如,两个、三个或更个的连接元件3可以用这种方式布置。
[0087]靠近金属外壳4的连接元件3与金属外壳4电磁耦合,在外壳4上产生与流经连接元件3的电流方向相反的涡流。
因此,流经连接元件3的电流所产生的电磁通量被部分抵消,从而连接元件3的寄生自电感得以减小,电容器的esl
也得以减小。
因此,在本实施方式中,金属外壳4用于大大减小电容器1的esl。
[0088]图4和图
5a至图
5d示出了根据另外的实施方式的电容器
1。
电容器1包括绕组元件
2、连接元件
3、端子
6、7和外壳4,如结合根据图3的电容器1所述。
端子
6、7从外壳4的上表面
4a突出(
特别地参见图
5b和图
5d)。
此外,同样在本实施方式中,连接元件3中的至少一个可以(
但不是必须
)如上所述被布置成尽可能靠近外壳4以减小电容器1的esl。
[0089]此外,为了减小esl,电容器1包括具有不同高度的绕组元件
2。
特别地,最靠近端子
6、7的绕组元件
2(
即,所谓的“顶部绕组元件”)具有高度h,该高度h与具有高度h的另外的绕组元件2相比更低(
特别地参见图4和图
5c)。
例如,高度h相当于另外的绕组元件2的高度h的
15%-85%。
在上下文中,术语高度表示绕组元件2沿着电容器1的主纵轴x的延伸。
[0090]由于高度h的减小,顶部绕组元件2的寄生自电感也随之减小。
此外,其连接元件
3(
顶部绕组元件2与端子
6、7之间的电连接
)的长度也得以减小。
因此,由于绕组元件2是并联连接的,并且具有最低自电感的电感是主要电感,因此电容器的esl
大大减小。
[0091]图6示出了根据另外的实施方式的电容器
1。
电容器1包括绕组元件
2、连接元件
3、端子
6、7和外壳4,如结合根据图3的电容器1所述。
绕组元件2具有芯8,即,内部中空的区域,该区域沿主纵轴x延伸穿过绕组元件
2。
[0092]此外,同样在本实施方式中,连接元件3中的至少一个可以(
但不是必须
)如上所述被布置成尽可能靠近外壳4以减小电容器1的esl。
[0093]此外,属于不同绕组元件2并且具有相反极性的(
至少
)一对连接元件3被布置在至少一个绕组元件2的芯8中。
所述至少一对连接元件3被布置成彼此平行。
这两个连接元件3之间的距离很小,以至于所述连接元件3在芯区域中交叠(
参见交叠区域
9)。
例如,这两个连接元件3之间的距离在
0.1mm与
3mm之间。
当然,也可以用这种方式布置多于一对的连接元件3,例如两对或三对,最大数目取决于绕组元件的数目。
[0094]在这样布置的每对连接元件3中,电流流经连接元件3所产生的电磁通量被部分抵消,从而连接元件3的寄生自电感得以减小。
因此,电容器的esl
得以减小。
[0095]在图6中未示出的可替选实施方式中,属于一个绕组元件2并且具有相反极性的(
至少
)一对连接元件3可以布置在至少一个绕组元件2的芯8中。
[0096]图7示出了根据另外的实施方式的电容器
1。
电容器1包括绕组元件
2、连接元件
3、端子
6、7和外壳4,如结合根据图3的电容器1所述。
在本实施方式中,外壳4再次用于减小电容器的esl,如结合图3所述。
[0097]在根据图7的实施方式中,属于不同绕组元件2并且具有相反极性的(
至少
)一对连接元件3被布置成最靠近外壳4的位置,特别是外壳4的内表面。
两个连接元件3被布置在距外壳4的相同距离处。
两个连接元件3与外壳4的内表面之间的距离可以在
0.5mm与
2mm之间。
所述连接元件3平行于外壳4延伸,即,平行于主纵轴x延伸。
此外,两个连接元件3被布置成尽可能靠近。
例如,两个连接元件3之间的距离可以在
0.1mm与
3mm之间。
因此,两个连接元件3交叠。
[0098]当然,也可以用这种方式布置多于一对(
例如两对或三对
)的连接元件3,最大数目取决于绕组元件的数目。
[0099]每对连接元件3都与金属外壳电磁耦合(
参见电磁耦合
10)。
这就在外壳4上产生了与流经连接元件3的电流方向相反的涡流。
这样,流经连接元件3的电流所产生的电磁通量被部分抵消,从而连接元件3的寄生自电感得以减小。
因此,电容器的esl
得以减小。
[0100]在图7中未示出的可替选实施方式中,属于同一绕组元件2并且具有相反极性的(
至少
)一对连接元件3被布置成最靠近外壳4,特别是外壳4的内表面。
[0101]图8示出了根据另外的实施方式的电容器
1。
电容器1包括绕组元件
2、连接元件3和外壳4,如结合根据图3的电容器1所述。
同样,如上所述,连接元件3中的至少一个可以(
但不是必须
)布置成尽可能靠近外壳
4(
外壳4和连接元件3的电磁耦合
),以减小电容器1的esl。
[0102]此外,为了(
进一步
)减小电容器的esl/esr,可以在至少一个绕组元件2的芯8中布置属于不同绕组元件2或者属于一个绕组元件2并且具有相反极性的一对连接元件3,使得它们交叠,如早已结合图6所述。
[0103]此外,电容器包括两对外部端子6和
7。
换句话说,电容器1包括两个第一端子6和两个第二端子
7。
第一端子6和第二端子7具有相反的极性。
第一端子6具有极性a,第二端子7具有极性b,或者反之。
[0104]端子
6、7在外壳4的上表面
4a上以环形布置。
端子
6、7被布置成使得一个端子
6、7之后总是紧跟着另一个具有相反极性的端子
7、6。
特别地,两对端子
6、7按极性环形布局a-b-a-b布置。
具有相同极性的端子
6、7内部地连接。
[0105]这样,端子
6、7的横截面增大,并且从输入端(
端子
6、7与外部连接的顶部
)到连接元件3和绕组元件2的电气距离减小。
因此,从输入端到连接元件3和绕组元件2的寄生自电感也得以减小。
因此,电容器的esl
和esr也得以减小。
[0106]图
9a至图
9d示出了根据另外的实施方式的电容器
1。
在此,将图
3、图4和图8的实施方式结合起来,以大大减小电容器1的esl
和esr。
这意味着:i)(
至少
)连接元件3中的一个被布置成尽可能靠近外壳4的内表面,使得连接元件3和外壳4电磁耦合(
特别地参见图
9a);ii)顶部绕组元件2的高度h与另外的绕组元件2的高度h相比有所减小(
特别地参见图
9c);iii)设置以极性环形布局a-b-a-b布置的两对端子
6、7,其中,具有相同极性的端子
6、7内部地连接(
特别地参见图
9d,图
9d示出了电容器1的俯视图,其中端子
6、7以环形布置在外壳4的上表面
4a上
)。
[0107]这些特征i)至iii)的组合确保了电容器1的esl
大大减小。
[0108]图
9d进一步示出了端子
6、7与连接元件3的连接,以用于并联连接绕组元件
2。
具有相同极性的端子内部地连接。
[0109]图
10示出了根据另外的实施方式的电容器
1。
电容器1包括绕组元件
2、连接元件3和外壳4,如结合根据图3的电容器1所述。
同样,(
至少
)连接元件3中的一个可以(
但不是必须
)如上所述被布置成尽可能靠近外壳
4(
外壳4和连接元件3的电磁耦合
)以减小电容器1的esl。
附加地或可替选地,(
至少
)属于不同绕组元件2并且具有相反极性的一对连接元件3可以布置成尽可能靠近外壳4,特别地,尽可能靠近外壳4的内表面,使得它们与外壳4电磁耦合,如结合图7所述。
附加地或可替选地,属于一个绕组元件2并且具有相反极性的(
至少
)一对连接元件3可以布置成尽可能靠近外壳4,特别是外壳4的内表面,使得它们与外壳4电磁耦合,如结合图7所述。
[0110]为了(
进一步
)减小电容器的esl,还可以在至少一个绕组元件2的芯8中布置属于不同绕组元件2并且具有相反极性的一对连接元件3,使得它们交叠,如结合图6所述。
附加地或可替选地,为了(
进一步
)减小电容器的esl,还可以在至少一个绕组元件2的芯8中布置属于一个绕组元件2并且具有相反极性的一对连接元件3,使得它们交叠,如结合图6所述。
[0111]此外,电容器包括两对外部端子
6、7,即,两个第一端子6和两个第二端子
7。
第一端子6和第二端子7具有相反的极性。
第一端子6具有极性a,第二端子7具有极性b,或者反之。
端子
6、7以环形布置在外壳4的上表面
4a上(
还参见图
11a和图
11d)。
端子
6、7被布置成使得一个端子
6、7的后面跟着具有相同极性的一个端子
6、7。
特别地,两对端子
6、7以极性环形布局a-a-b-b布置。
具有相同极性的端子
6、7内部地连接。
[0112]由于端子
6、7的特殊布置,端子
6、7的横截面增大,并且从输入端到连接元件3和绕组元件2的电气距离减小。
因此,从输入端到连接元件3和绕组元件2的寄生自电感减小。
因此,电容器的esl
和esr进一步减小。
[0113]图
11a至图
11d示出了根据另外的实施方式的电容器
1。
在此,图
3、图
4、图7和图
10中的实施方式被结合在一起,从而大大减小了电容器的esl
和esr,这意味着:
[0114]-属于不同绕组元件2或者属于同一绕组元件2并且具有相反极性的(
至少
)一对连接元件3被布置成尽可能靠近外壳4,特别是外壳4的内表面,使得该至少一对连接元件3和外壳4电磁耦合(
特别地参见图
11a),
[0115]-此外,另外的(
单个
)连接元件3可以布置成尽可能靠近外壳4,以与外壳4电磁耦合,
[0116]-顶部绕组元件2的高度h与另外的绕组元件2的高度h相比有所减小(
特别地参见图
11c),
[0117]-设置了以极性环形布局a-a-b-b布置的两对端子
6、7,其中,具有相同极性的端子
6、7内部地连接(
特别地参见图
11d,图
11d示出了电容器1的俯视图,其中端子
6、7以环形布置在外壳4的上表面上
)。
[0118]通过这些特征结合在一起,确保电容器1的esl
大大减小。
[0119]图
11d进一步示出了端子
6、7与用于并联连接绕组元件2的连接元件3的连接。
具有相同极性的端子
6、7内部地连接。
[0120]图
12a示出了根据另外的实施方式的电容器
1。
电容器1包括绕组元件
2、连接元件
3、端子
6、7和外壳
4。
在本实施方式中,具有相反极性并且属于不同绕组元件2的(
至少
)一对连接元件3被布置在至少一个绕组元件2的侧向上。
换句话说,该至少一对连接元件3沿着绕组元件2的外侧延伸。
该至少一对连接元件3平行于主纵轴x延伸。
[0121]该至少一对连接元件3以平行取向布置。
此外,两个连接元件3之间的距离尽可能缩小,使得它们交叠(
参见交叠区域
11)。
例如,两个连接元件3之间的距离可以在
0.1mm与
3mm之间。
当然,还可以用这种方式布置多于一对的连接元件3,例如两对或三对,最大数目取决于绕组元件的数目。
[0122]在每对连接元件3中,流经连接元件3的电流所产生的电磁通量被部分抵消,从而连接元件3的寄生自电感得以减小。
因此,电容器的esl
得以减小。
[0123]在图
12a中未示出的可替选实施方式中,具有相反极性并且属于相同绕组元件2的(
至少
)一对连接元件3被布置在至少一个绕组元件2的侧向上。
[0124]图
12b、图
13a至图
13d以及图
14a至图
14e示出了根据另外的实施方式的电容器
1。
在此,根据图3和图
12a的实施方式被组合在一起。
特别地,被布置在至少一个绕组元件2的侧向上的(
至少
)一对连接元件
3(
参见交叠区域
11)被布置成尽可能靠近外壳4,使得该至少一对连接元件3和外壳4电磁耦合。
此外,该至少一对连接元件3被布置成平行于外壳4的内表面,即,平行于主纵轴x。
[0125]这样,结合图
12a描述的效果被放大,并且电容器的esl
大大减小。
[0126]图
13d和图
14e还示出了外壳的上表面
4a上的连接点
13。
在本实施方式中,该连接点是焊接点。
连接点
13确保由连接条形成的连接元件3与相应的绕组元件2之间的接触良好。
在附图中,示出了连接元件3与最上方的绕组元件2之间的连接点
13。
然而,一个连接元
件3与一个绕组元件2之间的所有连接都可以包括连接点
13并且可以通过焊接形成,即,所有连接都可以包括形成各连接点
13的焊接点。
可替选地,一个连接元件3与一个绕组元件2之间一些或全部连接可以通过焊接形成。
在这种情况下,连接点
13是焊接点。
[0127]图
15a至图
15d以及图
16a至图
16d示出了根据另外的实施方式的电容器
1。
在此,根据图
3、图
8、图
12a和
/
或图
12b的实施方式被组合在一起,以进一步减小电容器的esl/esr。
特别地:
[0128]-具有相反极性并且属于不同绕组元件2或者属于同一绕组元件2的(
至少
)一对连接元件3被布置在至少一个绕组元件2的侧向上。
如结合图
12a所述,它们之间的距离被最小化,使得它们交叠(
交叠区域
11)。
[0129]-该至少一对连接元件3可以布置成平行于外壳4并且尽可能靠近外壳4,使得该至少一对连接元件3和外壳4电磁耦合(
参见图
12b)。
[0130]-设置以极性环形布局a-b-a-b布置的两对端子
6、7,其中,具有相同极性的端子
6、7内部地连接(
特别地参见图
15d,图
15d示出了电容器1的俯视图,其中端子
6、7以环形布置在外壳4的上表面
4a上
)。
[0131]通过不同实施方式的组合,电容器的esl
和esr大大减小。
[0132]图
15d进一步示出了外壳4的上表面
4a上的连接点
13,该连接点
13用于将铜条固定至上表面
4a。
这有助于将连接元件3固定至端子
6、7。
在本实施方式中,示出了通过焊接形成的两个连接点
13。
然而,也可以用一个连接点
13的实施方式。
例如,可以省略环绕的连接点
13。

16d示出了两个焊接点
13。
然而,在一些实施方式中,还可以存在三个或四个连接点
13,图
16d中的环形突出了这一点。
[0133]图
17以及图
18a至图
18d示出了根据另外的实施方式的电容器
1。
电容器1包括绕组元件
2、连接元件
3、端子
6、7和外壳
4。
[0134]在本实施方式中,极性(a-b-a)相反并且属于不同绕组元件2的连接元件3的(
至少
)一个三元组被布置成尽可能靠近外壳
4。
三个连接元件3被定位在距外壳4的相同距离处。
例如,三个连接元件3中的每一个与外壳4的内表面之间的距离在
0.5mm与
2mm之间。
因此,三个连接元件3和外壳4电磁耦合(
参见电磁耦合
12)。
换句话说,同样在本实施方式中,金属外壳4也用于减小电容器的esl。
[0135]三个连接元件3被布置成平行于外壳4的内表面。
此外,三个连接元件3被布置成彼此非常靠近。
例如,三个连接元件3之间的距离可以是
0.1mm至
3mm。
三个连接元件3彼此交叠。
[0136]连接元件3的每个三元组通过金属外壳4电磁耦合,在外壳4上产生方向与流经连接元件3的电流方向相反的涡流。
因此,流经连接元件3的电流所产生的电磁通量被部分抵消,从而连接元件3的寄生自电感得以减小。
因此,电容器的esl
得以减小。
[0137]图
18d进一步示出了前面提到的外壳4的上表面
4a上的连接点
13。
在本实施方式中,示出了两个连接点
13。
然而,也可以用只有一个连接点
13的实施方式。
例如,可以省略环绕的连接点
13。
[0138]在可替选实施方式中,具有相反极性(a-b-a)并且属于同一绕组元件2的连接元件3的(
至少
)一个三元组被布置成尽可能靠近外壳
4。
[0139]图
19以及图
20a至图
20d示出了根据另外的实施方式的电容器
1。
电容器1包括绕组
元件
2、连接元件3和外壳
4。
同样,连接元件3中的(
至少
)一个可以(
但不是必须
)如上所述被布置成尽可能靠近外壳
4(
外壳4和连接元件3的电磁耦合
)以减小电容器1的esl(
参见图
3)。
[0140]此外,还设置了以极性环形布局a-b-a-b布置的两对端子
6、7,其中,具有相同极性的端子
6、7内部地连接(
还参见图
8)。
通过这种方式,电容器的esl
得以进一步减小。
[0141]此外,极性(a-b-a)相反并且属于不同绕组元件2的连接元件3的(
至少
)一个三元组被布置在至少一个绕组元件2的芯8中。
换句话说,该三元组被布置在至少一个绕组元件2的中空内部区域中。
[0142]所述连接元件3被布置成彼此平行。
[0143]三个连接元件3被布置成尽可能彼此靠近。
例如,三个连接元件3之间的距离可以是
0.1mm至
3mm。
三个连接元件3彼此交叠(
参见交叠区域
14)。
[0144]在连接元件3的每个三元组中,流经连接元件3的电流所产生的电磁通量被部分抵消。
因此,连接元件3的寄生自电感得以减小,因此电容器的esl
也随之减小。
[0145]总之,通过本实施方式的组合,电容器的esl
进一步得以减小。
[0146]在可替选实施方式中,具有相反极性(a-b-a)并且属于相同绕组元件2的连接元件3的(
至少
)一个三元组被布置在至少一个绕组元件2的芯8中。
[0147]图
21、图
22、图
23和图
24示出了图
16a、图
16b、图
16c和图
16d所示的实施方式的可替选设计。
根据一种设计变更,在图
21、图
22、图
23和图
24所示的可替选设计中,外壳的上表面上形成四个连接点
13。
[0148]参考标号
[0149]1电容器
[0150]2绕组元件
[0151]3连接元件
[0152]4外壳
[0153]4a上表面
[0154]4b下表面
[0155]5电磁耦合
[0156]6、7端子
[0157]8芯
[0158]9交叠区域
[0159]10电磁耦合
[0160]11交叠区域
[0161]12电磁耦合
[0162]13连接点
[0163]14交叠区域
[0164]h高度
[0165]h高度
[0166]100
电容器
[0167]101绕组元件
[0168]102端子
[0169]103连接条
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