CN201256079Y - 小型高压金属化薄膜电容器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种小型高压金属化薄膜电容器，主要包括有引线和电容器芯子，引线连接在电容器芯子内的极板上，其特征在于，所述引线标称间距不大于5mm；所述电容器芯子由串联结构的金属化膜卷绕而成；所述金属化膜由有机薄膜和附在有机薄膜上的金属镀层构成；所述金属化膜的一边或两边或中间设置有留边结构。该电容器除了额定工作电压高、J级品高率、废弃物少、节约资源、有利于改善环境外，还具有抗充放电能力优异等特点，尤其适用于要求较高的节能灯上做启动和续流电容器，同时也适用于LC、RC振荡电路、微分电路、开关加速电路和晶体管过压保护电路中。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子器件加工技术领域，具体涉及一种小型高压金属化薄膜电容器。
背景技术
过去小型金属化薄膜电容器的结构大都为单芯(如卷绕型电容器)，或者是多个单芯并联(如叠片式电容器)。这种结构的电容器的优点是工艺传统、结构简单、制造容易；其缺点是单芯承受工作电压大，由于受电离电压、产品尺寸、材料、工艺和设备方面的制约，当电容器引线标称间距p≤5mm时，这种结构的电容器存在两种缺陷：第一额定工作电压做不高，直流额定工作电压≤630Vdc，交流额定工作电压≤220Vac；第二做小容量电容器的容量合格率低、废弃物多、浪费资源、影响环保。例如要做容量偏差为J、电容量≤1000pF的电容器，如果采用单芯结构生产的话，一般容量合格率≤50％，废弃物多、资源浪费大、影响环保将是十分明显的。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种小型高压金属化薄膜电容器，该电容器除了额定工作电压高、J级品高率、废弃物少、节约资源、有利于改善环境外，还具有抗充放电能力优异等特点，尤其适用于要求较高的节能灯上做启动和续流电容器，同时也适用于LC、RC振荡电路、微分电路、开关加速电路和晶体管过压保护电路中。
为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：提供一种小型高压金属化薄膜电容器，主要包括有引线和电容器芯子，引线连接在电容器芯子内的极板上，其特征在于，所述引线标称间距不大于5mm；所述电容器芯子由串联结构的金属化膜卷绕而成；所述金属化膜由有机薄膜和附在有机薄膜上的金属镀层构成；所述金属化膜的一边或两边或中间设置有留边结构。
按照本实用新型所提供的小型高压金属化薄膜电容器，其特征在于，所述电容器还包括有用于封装电容器芯子的壳体，一端连接在电容器芯子上的引线的另一端露在壳体外。
按照本实用新型所提供的小型高压金属化薄膜电容器，其特征在于，所述电容器芯子由内二串结构的金属化膜构成；所述金属化膜宽为3.8～4.9mm；所述金属化膜的中留边宽为0.6～1.6mm，双留边宽为0.25～0.9mm。
按照本实用新型所提供的小型高压金属化薄膜电容器，其特征在于，所述电容器芯子由内三串结构的金属化膜构成；所述金属化膜宽为4.0～4.7mm；所述金属化膜的中留边宽为0.3～0.7mm，双留边宽为0.25～0.5mm。
根据上述技术方案可知，本实用新型具有如下优点：
1、将并联结构的p＝5mm的小型金属化电容器，改进设计成串联结构的p＝5mm的小型金属化电容器，从而提高了小型金属化电容器的额定工作电压；
2、扩展了小型金属化电容器低端容量的生产范围；
3、利用芯子串联容量偏差互补原理，使得小容量金属化电容器的容量等级品率大幅度提高，从而降低了产品材耗、降低了产品成本，减少了废弃物排放，有利于环保生产；
4、因产品由并联结构变为串联结构，使芯子端面薄膜的金属镀层与喷金料接触的面积大幅增加，从而使得该新结构的电容器承受充放电的能力得到了大幅度的提高；
5、满足了当前整机，特别是节能灯对电容器小间距、小尺寸、高电压的技术要求。
附图说明
图1为小型高压金属化薄膜电容器实施例1的正视图；
图2为小型高压金属化薄膜电容器实施例1的左视图；
图3为小型高压金属化薄膜电容器实施例2的正视图；
图4为小型高压金属化薄膜电容器实施例2的左视图；
图5为小型高压金属化薄膜电容器实施例3的正视图；
图6为小型高压金属化薄膜电容器实施例3的左视图；
图7为小型高压金属化薄膜电容器内二串的原理简图；
图8为小型高压金属化薄膜电容器内三串的原理简图；
图9为图7中内二串形的膜结构1简图；
图10为图7中内二串形的膜结构2简图；
图11为图8中内三串形的膜结构1简图；
图12为图8中内三串形的膜结构2简图。
其中，1、引线；2、电容器芯子；3、有机薄膜；4、金属镀层。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述：
如图所示，一种小型高压金属化薄膜电容器，主要包括有引线1和电容器芯子2，引线1连接在电容器芯子2内的极板上，其特征在于，所述引线1标称间距不大于5mm；所述电容器芯子2由串联结构的金属化膜卷绕而成；所述金属化膜由有机薄膜3和附在有机薄膜3上的金属镀层4构成；所述金属化膜的一边或两边或中间设置有留边结构。
上述电容器还包括有用于封装电容器芯子2的壳体，一端连接在电容器芯子2上的引线1的另一端露在壳体外。
上述电容器芯子2由内二串结构的金属化膜构成；所述金属化膜宽为3.8～4.9mm；所述金属化膜的中留边宽为0.6～1.6mm，双留边宽为0.25～0.9mm；上述电容器芯子亦可由内三串结构的金属化膜构成；所述金属化膜宽为4.0～4.7mm；所述金属化膜的中留边宽为0.3～0.7mm，双留边宽为0.25～0.5mm。
本实用新型提供的小型高压金属化薄膜电容器的设计思路是降低电容器单芯承受工作电压负荷，提高电容器输入端(A-B)的电压，从而削减了电离电压的影响，实现提高小型电容器输入端(A-B)的额定工作电压。例如：若需生产1批p＝5mm、额定直流工作电压为630V-3300pF的电容器，如采用老式，则单芯承受的额定工作电压为630V；如采用图7的结构，则单芯承受的额定工作电压为315V；如采用图8的结构，则单芯承受的额定工作电压为210V；采用新结构后使单芯承受的电压降低了50～66％。因此，在输入电压(或额定工作电压)一定的条件下，新式电容器电离的可能性大幅降低；另一方面，如果在单芯承受的额定工作电压一样的条件下，则新结构的电容器输入端(A-B)承受额定工作电压的能力可比老式电容器承受额定工作电压提1～2倍。这种实用新型小型高压金属化薄膜电容器除了额定工作电压高以外，还可提高电容器的J级品率，提高电容器的J级品率的原理是采用新结构后能使卷绕芯子极板的有效长度增加，有利于卷绕小容量电容器卷绕芯子调控，特别有利于卷绕≤1000pF的小容量电容器芯子调控，例如生产一批外形尺寸为W×H×T×P＝7.2×6.6×3.5×5.0、电压为630Vdc、容量为1000pF的金属化聚酯薄膜电容器，若采用老结构，其极板的有效长度约为22cm，若采用图8的新结构，其极板的有效长度约为47cm，新式结构比老式结构极板的有效长度增加了约113％，可使卷绕型小容量电容器芯子调控的难度大幅度降低，这对提高小容量电容器的J级品率有十分明显的作用；采用新结构生产卷绕型小容量电容器，可以使容量偏差分别为正、负的电容器芯子的电容量互补，从而降低串联芯组的容量偏差，达到提高电容器J级品率的目的。
如图1～6中所示，实施例1为环氧包封电容器；实施例2为盒式电容器；实施例3为胶带包裹环氧灌封电容器。如图9～12所示，电容器芯子膜结构的几种实施例，图中所标注的尺寸的单位均为mm。
依据上述技术方案所生产的新式小型高压金属化薄膜电容器与传统的老式电容器相关参数的比较如下：
p＝5mm的金属化薄膜电容器额定交流工作电压可提高180Vac、额定直流工作电压可提高620Vdc，参见下表：
D＝5mm的金属化薄膜电容器低端电容量扩展了900pF，参见下表：
p＝5mm小型高压金属化薄膜电容器、承受电压脉冲速率(dV/dt)大，可达630～1250V/μs，一般优等产品电压脉冲速率最大为600V/μs。
p＝5mm、电容量为100～3300pF的金属化薄膜电容器的J级品率可提高35％，同理产品成本可降低35％，废弃物排放可降低35％，参见下表：
依照本实用新型所生产的电容器的技术规格参见下表：
依照本实用新型所生产的电容器的质量指标参见下表：
依照本实用新型所生产的电容器的耐久性试验方法及要求：
在额定工作温度下，施加1.25倍额定工作电压(或上限类别温度下，施加1.25倍类别电压)，试验1000小时后：
PET、PEN电容器的容量变化率(|Δc/C|)：|Δc/C|≤5％；
OPP、PPS电容器的容量变化率(|Δc/C|)：|Δc/C|≤3％；
PET、PEN电容器的损耗角正切增量(Δtgδ)：Δtgδ≤30×10-4；
OPP、PPS电容器的损耗角正切增量(Δtgδ)：Δtgδ≤10×10-4；
电容器的绝缘电阻(IR)：IR≥标准值的50％。
生产该类电容器的缺点是薄膜留边尺寸的设计优化摸索工作较多，需在卷绕机上添设一种控制薄膜轴向摆动的装置，以保证产品质量的稳定性。
虽然结合附图对本实用新型的多个实施例进行了描述，在本专利所附权利要求所述的范围内，本领域技术人员在不需要创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍属本专利的保护范围。
Claims (4)
1、一种小型高压金属化薄膜电容器，主要包括有引线(1)和电容器芯子(2)，引线(1)连接在电容器芯子(2)内的极板上，其特征在于，所述引线(1)标称间距不大于5mm；所述电容器芯子(2)由串联结构的金属化膜卷绕而成；所述金属化膜由有机薄膜(3)和附在有机薄膜(3)上的金属镀层(4)构成；所述金属化膜的一边或两边或中间设置有留边结构。
2、根据权利要求1所述的小型高压金属化薄膜电容器，其特征在于，所述电容器还包括有用于封装电容器芯子(2)的壳体，一端连接在电容器芯子(2)上的引线(1)的另一端露在壳体外。
3、根据权利要求1或2所述的小型高压金属化薄膜电容器，其特征在于，所述电容器芯子由内二串结构的金属化膜构成；所述金属化膜宽为3.8～4.9mm；所述金属化膜的中留边宽为0.6～1.6mm，双留边宽为0.25～0.9mm。
4、根据权利要求1或2所述的小型高压金属化薄膜电容器，其特征在于，所述电容器芯子由内三串结构的金属化膜构成；所述金属化膜宽为4.0～4.7mm；所述金属化膜的中留边宽为0.3～0.7mm，双留边宽为0.25～0.5mm。
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