[實用新型]CBB83型耐高電壓長壽命聚丙烯薄膜電容器

有效

• 申請號: 201520492892.1
• 申請日: 2015-07-09
• 公開（公告）號: CN204991477U
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發明（設計）人: 李新安
• 申請（專利權）人: 深圳市深峰電子有限公司
• 主分類號: H01G4/33
• 分類號: H01G4/33;H01G4/002;H01G4/008;H01G13/02
• 代理公司: 深圳眾鼎專利商標代理事務所(普通合伙) 44325
• 代理人: 朱業剛;譚果林

技術領域：

薄膜電容器領域

背景技術：

近幾年來，在“低碳、環保、節能”國策的指引下，以變頻微波爐為代表的變頻電源迅猛發展。但是我國薄膜電容器行業的發展緩慢，未跟上變頻微波爐發展的需求，其中用于變頻微波爐中的3KV以及3KV以上的高壓濾波電容器，只能依靠引進日本松下和日本日精的產品，其中最典型的型號為CBB21型，它是一種單層鍍鋅鋁三串金屬化聚丙烯膜電容器。

然而該CBB21型三串電容器在材料和結構設計上存在以下嚴重的缺陷：

1、為了提高電容器的高耐電壓，該CBB21型電容器采用了三種方法：

①金屬化膜的基膜厚度采用15μm超厚膜。

從原理上講，提高薄膜的厚度是提高耐電壓的最直接方法，但是該設計未考慮金屬化膜蒸鍍的質量。因為目前市場上的金屬化膜蒸鍍難點：一是超薄膜，二是超厚膜，15μm屬于超厚膜，蒸鍍的主要問題是附著力很差，它將直接影響電容器的質量。

②結構上采用三串結構來提高耐電壓。

從原理上講，采用三串結構是提高電容器耐電壓的又一個直接方法，但目前CBB21型三串結構的設計存在著嚴重的留邊不足缺陷，其中中留邊為1.8mm,單留邊為1mm，在脈沖電壓實驗中，當脈沖電壓為2.5UR時，電板之間，以及間隔為1.8mm的兩鍍層之間產生電弧，使介質膜受到損傷，出現損耗角正切值不良。

③采用高方阻鋅鋁膜提高耐電壓。

高方阻鋅鋁膜是提高耐電壓的好方法，但是在變頻微波爐的高壓濾波電路不僅僅電壓高，而且電流也很大，CBB21型應用于該位置，鋅鋁鍍層會被逐漸燒掉，容量出現大幅度衷減。

2、因為設計上采用15μm厚基膜，熱壓定型工藝難以控制，易產生壓不緊，包裹工藝容易撞松，噴金粉進入膜層之間，導致絕緣電阻不良。

眾所周知，當薄膜的厚度大于10μm以上，在熱壓工藝中會由于膜彈性的作用，電容器芯子在熱壓工藝完成后，會產生回彈的現象，導致芯子中心分離透光，且在下一道包裹工藝中，由于芯子的機械強度不夠，會產生推松現象。一旦芯子推松，則在噴金工藝中，就會有噴金粉進入芯子的膜隙之間，造成絕緣電阻下降、超標和漏電流增大。

終上所述，CBB21型電容器有嚴重缺陷，需要改進。

一、要解決的技術問題：

1、將CBB21型三串電容器的15μm單層鍍鋅鋁三串聚丙烯金屬化膜ZAPMT改進成8μm單層鍍鋁三串聚丙烯金屬化高溫膜APHMT和8μm的聚丙烯高溫膜PPH疊加，既兼顧耐高壓和耐大電流問題，又解決鍍層附著力差和壓不緊兩大問題。

CBB21型三串電容器是國內外比較典型的單層鍍鋅鋁三串結構，從理論上講，可以滿足電容器的耐電壓要求。但從中外材料的生產工藝上有兩大問題：

①10μm以上的鍍膜工藝很不成熟，鍍層的附著力隨著基膜的厚度的增加而越來越差。

②10μm以上的薄膜在熱壓工藝中會由于膜彈性的作用，電容器芯子在熱壓工藝完成后，會產生回彈的現象，導致芯子中心分離透光，且在下一道包裹工藝中，由于芯子的機械強度不夠，會產生推松現象。CBB21型三串電容器的設計只注意了耐電壓問題，而忽略了鍍層附著力和膜彈性的最重要的特性。

本實用新型專利CBB83型三串結構電容器不僅考慮了電容器的耐電壓和耐大電流，同時也考慮了鍍層的質量和熱壓工藝的質量，它采用了8μm的APHMT和8μm的PPH兩層代替CBB21型15μm的ZAPMT，如圖3所示，其優點如下：

①兩層介質的電弱點可以互補，從而提高了電容器耐電壓的合格率。

②8μm的APHMT比15μm的ZAPMT鍍層的附著力好，熱壓后鍍層無脫落。回避了15μm材料的缺點。

③8μm的APHMT和8μm的PPH疊加在一起代替15μm的ZAPMT既滿足耐電壓的要求，又解決了由于15μm厚膜彈性大而壓不緊的工藝問題，提高了絕緣電阻的合格率。

④APHMT代替ZAPMT，是用普通區鍍鋁而加厚區為鋅鋁的金屬化膜代替鋅鋁且邊緣加厚的金屬化膜，提高了電容器的耐電流特性(變頻微波爐應用試驗已驗證)。

2、將CBB21型三串電容器的中留邊1.8mm和單留邊1mm改進成為中留邊3mm和單留邊1.5mm，提高電容器抗脈沖電壓能力。