[發明專利]低電感大功率電力電子電容器

有效

• 申請號: 201210532235.6
• 申請日: 2012-12-11
• 公開（公告）號: CN103021656A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 楊波;黃云鍇;汪威;潘焱堯
• 申請（專利權）人: 安徽銅峰電子股份有限公司
• 主分類號: H01G4/228
• 分類號: H01G4/228
• 代理公司: 合肥和瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 34118
• 代理人: 張克華

技術領域

本發明涉及一種大功率電力電子電容器，具體地說是一種低電感大功率電力電子電容器。

背景技術

目前市場上普遍使用的大功率電力電子電容器，其電容器芯組采用無感卷繞，每個芯組的自感量極小，因此電容器的自感量大小主要由引出銅帶的自感決定。引出銅帶通常下端焊接在電容器芯組噴金面上，上端折彎成水平用來焊接與蓋板組件引出端子電連接的導線。而當波紋成份的電流經過引出銅帶時，兩個引出銅帶上產生的寄生電感較大，使得電容器的自感普遍相對較大，一般其電感量L＞60nH，比如風力發電變流器中的電力電子電容器，其電感量L約100nH，這種電容器一般只適用于開關頻率不超過1500Hz的系統使用，否則會導致電容器頂部局部發熱嚴重致使電容器熱擊穿的問題發生。

發明內容

本發明的目的是提供一種低電感大功率電力電子電容器，可以適用開關頻率高于2000Hz的系統使用。

本發明是這樣實現的：包括蓋板組件、外殼、電容器芯組，電容器芯組固定在外殼內，每個電容器芯組兩側噴金面上電連接有分別用作正、負電極的引出銅帶，每個引出銅帶至少包括與電容器芯組噴金面電連接的噴金面連接部、和設置在電容器芯組頂端用來與蓋板組件引出端子電連接的端子連接部；每個引出銅帶還包括連接噴金面連接部和端子連接部的中間導電帶，所述中間導電帶設置在電容器芯組兩個噴金面之間的任一端面外側，所述噴金面連接部與中間導電帶一側端相連接，端子連接部與中間導電帶頂端相連接；兩個引出銅帶的中間導電帶至少部分地相互疊合；兩個引出銅帶上的端子連接部在頂部至少部分地相互疊合，其中內置的端子連接部至少有部分地裸露在外，其裸露部分的面積足以與蓋板組件上的引出端子電連接；兩個引出銅帶的中間導電帶之間及端子連接部之間設有絕緣層。

電容器芯組的電流經過兩個引出銅帶的中間導電帶及端子連接部時其方向相反，其疊加部分產生的寄生電感方向也相反，因而能夠相互抵消，使得整個電容器的自感減小。

考慮到電流能否均勻地通過疊合部分是抵消寄生電感的關鍵點，因此，對于本發明來說，兩個引出銅帶的中間導電帶在電容器芯組外側呈垂直設置，且中間導電帶和端子連接部的疊合部分呈矩形。這種結構疊合面積較大，且電流能均勻地通過疊合部分，所抵消的寄生電感量較大。

考慮到中間導電帶和端子連接部的疊合部分面積越大，抵消的寄生電感越多，因此，對于本發明來說一個優選方案是：除內置端子連接部用于與蓋板組件上的引出端子電連接的裸露部分外，所述兩個引出銅帶的中間導電帶和端子連接部的疊合部分面積不小于各自面積的90%。

由上述技術方案可知，本發明的出發點不在于抑制電感的產生，而且通過在引出銅帶上設置相互疊合的中間導電帶，使得波紋成份的電流在兩個引出銅帶上產生的寄生電感相互抵消，可以最大程度地減小電容器的自感量，因而結構簡單，幾乎不增加成本。用本方案設計生產的同型號電容器其自感量可以下降到40nH，可以適用開關頻率高于2000Hz的系統使用。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖；

圖2為圖1的右視圖；

圖3為圖1去掉蓋板組件的俯視圖；

圖4為圖1中固定在電容器芯組上的兩個引出銅帶及絕緣層立體展開狀態結構示意圖。

具體實施方式

如圖1、圖2和圖3所示，本發明包括蓋板組件1、外殼2、電容器芯組3。電容器芯組可以是多芯組，也可以是單芯組，本例中電容器芯組3有三組，電容器芯組3固定在外殼2底部的絕緣槽8內，每個電容器芯組3兩側噴金面31上電連接有分別用作正、負電極的引出銅帶4、6，圖2中焊點32為引出銅帶4與噴金面31之間的。