[發(fā)明專利]一種防爆電容器及電容器防爆方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610978304.4
• 申請日: 2016-11-08
• 公開（公告）號: CN108063050A
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杜光遠
• 申請（專利權(quán)）人: 北京機電工程研究所
• 主分類號: H01G2/10
• 分類號: H01G2/10;H01G2/14;H01G13/00
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本發(fā)明提出一種防爆電容器及電容器防爆方法，通過在電容器殼體上加工薄弱結(jié)構(gòu)來防止電容器過載、過熱爆炸。本發(fā)明通過在電容器外殼上加工一個薄弱結(jié)構(gòu)的方法，使電容器在使用過程中出現(xiàn)過熱的情況使內(nèi)部壓力達到一定量值時，薄弱結(jié)構(gòu)破裂，壓力和熱量釋放，只失去電容的濾波特性和儲能特性而不會產(chǎn)生燒毀或爆炸等危害更大的故障，不會引起周邊電路的連帶故障。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種防爆電容器及電容器防爆方法，屬于電路安全性設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

電容器在各種電子產(chǎn)品中普遍使用，當(dāng)出現(xiàn)工作電壓過高、紋波增大、有制造缺陷、環(huán)境溫度高等情況時，電容器承受的電流會增大，引起溫度快速上升，當(dāng)積累的熱量達到一定量值時，電容器可能因內(nèi)部壓力過大而爆炸或因溫度過高而燒毀。電容器溫度過高或爆炸時還會使臨近的電路失效。

現(xiàn)在一般通過降額設(shè)計避免電容器因過熱爆炸，降額設(shè)計能避免設(shè)計缺陷造成的爆炸，但無法避免電路故障造成的電容器過載、過熱爆炸。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種能有效避免過熱爆炸的防爆電容器及防爆方法，避免因電容器過熱或爆炸引起的周邊電路失效的情況，適合用于濾波或穩(wěn)壓電路等改善電源特性的電路中的電容器，不適合用于延時電路或微積分電路等情況的電容器。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案：一種防爆電容器，在電容器殼體上加工薄弱結(jié)構(gòu)，所述的薄弱結(jié)構(gòu)通過以下任一方式獲得，

方式一，在電容器殼體中心部位加工凹坑，凹坑深度為電容器殼體厚度H的10～15％，凹坑面積為電容器殼體總面積的10％～30％，所述的電容器殼體厚度H＝(1.1～1.15)H0，其中H0為電容器標(biāo)準(zhǔn)殼體厚度；

電容器標(biāo)準(zhǔn)殼體厚度是指根據(jù)電容器設(shè)計規(guī)范規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)殼體厚度。本發(fā)明通過將電容器增厚的外殼上加工一個凹坑，使局部結(jié)構(gòu)強度變小，當(dāng)電容器因溫度升高而內(nèi)部壓力上升到一定量值時，減薄的結(jié)構(gòu)處破裂，氣體由此向處泄露。凹坑的形狀沒有特殊限制，可以加工成任意形狀，圓形坑最易加工，因此優(yōu)選加工圓形盲孔作為薄弱結(jié)構(gòu)。因不同容量的電容器直徑和長度不同，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)電容器破壞壓力要大于等于電容器正常工作壓力、且電容器保證破壞在薄弱部位的標(biāo)準(zhǔn)，在前述比例設(shè)計凹坑的深度和面積。

方式二，在電容器殼體中間部位加工環(huán)形槽，槽深為電容器殼體厚度的10～15％，槽的面積電容器殼體總面積的5～10％，所述的電容器殼體厚度為電容器標(biāo)準(zhǔn)殼體厚度。

本發(fā)明在標(biāo)準(zhǔn)厚度的電容器外殼中間部位上刻出一條環(huán)形薄弱結(jié)構(gòu)，使局部結(jié)構(gòu)強度變小，當(dāng)電容器因溫度升高而內(nèi)部壓力上升到一定量值時，該減薄的結(jié)構(gòu)破裂，氣體由此處泄露。環(huán)形槽的深度根據(jù)電容器不燒毀、不爆炸的最大壓力確定，直徑的大小根據(jù)需要泄放的氣體量和需要的泄放速度確定，環(huán)形槽可以是360°的，也可以是半周或大于半周的任意角度的環(huán)。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)電容器破壞壓力要大于等于電容器正常工作壓力、且電容器保證破壞在薄弱部位的標(biāo)準(zhǔn)，在前述比例設(shè)計槽的深度和面積。

本發(fā)明設(shè)計原理：在電容器外殼上加工一個局部薄弱結(jié)構(gòu)，當(dāng)電容器因溫度升高，內(nèi)部壓力增大到一定量值時，薄弱結(jié)構(gòu)破損，壓力和熱量外泄，電容器不會因溫度繼續(xù)升高而燒毀，也不會因壓力繼續(xù)增大而爆炸。

一種防爆電容器防爆方法，通過以下步驟實現(xiàn)：

第一步，在電容器殼體上加工薄弱結(jié)構(gòu)，

所述的薄弱結(jié)構(gòu)通過以下任一方式獲得，

方式一，在電容器殼體中心部位加工凹坑，凹坑深度為電容器殼體厚度H的10～15％，凹坑面積為電容器殼體總的10％～30％，所述的電容器殼體厚度H＝(1.1～1.15)H0，其中H0為電容器標(biāo)準(zhǔn)殼體厚度；