[实用新型]小体积高压滤波电容器及高压滤波电容器组件

说明书

本实用新型公开了一种小体积高压滤波电容器，包括电容器芯子和塑料外壳，电容器芯子置于塑料外壳内且两者之间的缝隙填充有环氧树脂，电容器芯子由多层经过高温环氧树脂浸渍处理的云母纸叠加在一起与铝箔同时纵向卷绕而成，铝箔被多次裁断并留出绝缘间隙而形成内部串联的数量不超过3个的多个小电容器单元，电容器芯子的长宽比不超过1.2。本实用新型还公开了一种小体积高压滤波电容器组件，包括相互串联连接的至少两个小体积高压滤波电容器，两个小体积高压滤波电容器相互靠近的一端之间通过“U”形导线焊接连接。本实用新型所述小体积高压滤波电容器具有耐高温、体积小、寿命长、耐腐蚀的优点。

技术领域

本实用新型涉及一种高压滤波电容器，尤其涉及一种小体积高压滤波电容器及高压滤波电容器组件。

背景技术

高压滤波电容器主要用于高压电源的倍压线路中，其工作电压通常在10kV～50kV，在一些要求比较高的高压电源中，要求高压滤波电容器能适应105℃以上的高温工作环境以及1000h以上的高温工作寿命。

如图1所示，传统的高压滤波电容器，其电容器芯子3的两个端头通过喷涂锌合金等金属形成端电极，焊接引出线2形成引出电极，通过在电容器芯子3的外表面包裹3～5圈高温压敏绝缘胶带4，并在两个端头灌注环氧树脂形成密封胶层1，即形成高压滤波电容器。

上述传统的高压滤波电容器中，电容器芯子3主要以聚丙烯为介质材料，由两卷金属化聚丙烯薄膜经过卷绕、热处理等工艺形成，为提高介质厚度会增加两卷以上的未经金属化处理的聚丙烯薄膜一起进行卷绕，其每一卷金属化聚丙烯介质薄膜的其中一个表面上具有一层预先经过真空蒸镀而形成的铝或锌铝合金金属化层，该金属化层被沿薄膜纵向(长度)方向上多条并列的空白带(称为屏带)划分成多个带状区域，两卷金属化聚丙烯薄膜在卷绕过程中分别沿薄膜横向(宽度)方向向外延伸1mm左右(称之为错边)，其余部分紧密贴合在一起，两卷薄膜的金属化层中间隔着聚丙烯介质层上下叠加，其投影重合的区域会构成多个“小电容器”，这些“小电容器”通过金属化层相互串联，最终形成的一个等效的“大电容器”，这个“大电容器”的两个电极分别为卷绕形成的电容器芯子3的两个端面。

为了提高高压滤波电容器的耐电压水平，主要通过增多金属化薄膜的屏带数的方式来增多内部相互串联的“小电容器”的数量，内串数量可达10串以上。所以传统高压滤波电容器的电容器芯子3通常都比较长，长度达到几十或上百mm以上。

上述传统高压滤波电容器的缺陷如下：

(1)采用聚丙烯薄膜作为介质材料，由于聚丙烯薄膜耐温性较低，这类高压产品的工作温度范围通常为-55℃～105℃(在85℃以上需降低额定电压使用)，不能适应125℃的高温工作要求。

(2)采用聚丙烯薄膜作为介质材料，其介电常数仅2.2，而电容器的电容量跟介质的介电常数成正比，所以金属化聚丙烯高压电容器产品的体积通常都较大，难适应整机对元器件小型化的要求。

(3)电容器芯子在大气环境下卷绕而成，而且长度方向尺寸较大，虽然经过后期的热处理工艺能将介质薄膜间的空气挤压排出一部分，但是介质层间不可避免会有一薄层的气隙存在；介质层间的空气会在长期高压电离作用对介质薄膜加速老化，同时，低气压间隙也是两电极间拉弧的通道，这些对电容器的耐电压稳定性和工作寿命有不利影响，所以这类高压电容器的寿命通常不超过1000h。

(4)金属化层的厚度通常为nm级的，易受潮腐蚀，在高温加电情况下会加剧腐蚀，造成产品电性能下降。

(5)电容器外包封主要采用在电容器芯子的外表面包裹绝缘胶带，在电容器芯子的两个端头灌注环氧树脂的方式，这种包封方式虽有利于减小产品体积，但是产品外包封层对产品的机械加固保护作用较小，而且绝缘胶带与芯子间容易出现贴合不紧密，为潮气等浸入提供通道。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种小体积高压滤波电容器及高压滤波电容器组件。