防爆整流管及其封装方法技术

本发明专利技术公开了一种防爆整流管及其封装方法，该防爆整流管包括：管座，其包含底座以及环绕连接底座的瓷环；管盖，其与管座连接形成管壳；芯片组件，其设在管壳内；以及防爆缓冲组件，其连接在管壳内，在芯片组件周围形成防爆圈从而在爆炸时保护瓷环。该防爆整流管结构更简单、防爆效果更好。

【技术实现步骤摘要】
防爆整流管及其封装方法
本专利技术涉及整流管
，具体涉及一种防爆整流管及其封装方法。
技术介绍
用于大型变流设备的大电流整流二极管，当发生反向电压阻断失效后，会在熔断器断开前产生一个很大的反向浪涌电流。此反向浪涌电流可造成管壳炸裂或损坏，从而导致人员或设备出现安全事故。现有技术有用于功率器件的内部防爆技术。该技术主要是在元件管壳内部设计有一防爆吸能缓冲结构，用于先一步吸收缓冲掉爆炸时的冲击力，避免直接对瓷环作用，从而保护瓷环，避免瓷环炸裂。但是，现有常用的吸能缓冲结构仅仅是采用一层用弹性材料制成的防爆圈结构或防爆气囊式结构，在爆炸力量比较大时，相应的爆炸冲击力不能完全被吸收，残余的冲击力直接传递到管壳瓷环上，导致瓷环炸裂。因此，为适应此类爆炸力较大的应用场合，需要设计专用的配合封装管壳的防爆整流管。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种防爆效果更好的防爆整流管。本专利技术的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的防爆整流管，包括：管座，其包含底座以及环绕连接底座的瓷环；管盖，其与管座连接形成管壳；芯片组件，其设在管壳内；以及防爆缓冲组件，其连接在管壳内，在芯片组件周围形成防爆圈从而在爆炸时保护瓷环。与现有技术相比，本专利技术的防爆整流管具有以下优点。由于本专利技术的防爆整流管包括可在芯片组件周围形成防爆圈的防爆缓冲组件，该防爆缓冲组件隔开了瓷环与芯片组件，起到保护瓷环的作用。在芯片组件因为大电流产生的爆炸冲击力较大的情况下，防爆缓冲组件发生变形吸收了冲击力，使得冲击力不能冲击到瓷环上。另外，缓冲组件直接连接在管壳内，不需要另外设置连接部件来连接固定，因此使得本专利技术的防爆整流管的结构更简单，工作更可靠。此外，将爆炸的范围控制在防爆缓冲组件形成的防爆圈及其变形区域内，更容易控制，对瓷环的保护效果更好。说明的是，本专利技术的芯片组件为现有常见的结构，其主要由芯片以及芯片上下表面的阴极钼片与阳极钼片组成。封装后，阳极钼片位于靠近底座的一侧，阴极钼片位于靠近管盖的一侧。在一个实施例中，在爆炸发生时，所述防爆缓冲组件吸收及缓冲因通过芯片组件的大电流导致爆炸产生的冲击力，且防爆缓冲组件的防爆能力不小于65MA2s。保证不会因为防爆缓冲组件的防爆能力小，导致防爆缓冲组件的变形超出其变形范围而被破坏。在一个实施例中，所述防爆缓冲组件包括：第一连接金属件，其设在芯片组件与管盖之间；第一防爆缓冲环，其卡接在第一连接金属件上并与管盖连接；第二连接金属件，其设在芯片组件与底座之间，并与芯片组件以及底座连接；以及第二防爆缓冲环，其下端卡接在第二连接金属件以及底座上，其上端延伸过芯片组件并抵接在第一防爆缓冲环的外周面上。根据公知常识，第一连接金属件与第二连接金属件应保证一定的平整度、粗糙度和强度，以确保封装后与管盖及芯片组件的接触良好。从而不会影响到电气方面的性能。另外，这种防爆缓冲组件的结构在爆炸发生时，第一连接金属件和第二连接金属件限制了阳极钼片与阴极钼片的变形并吸收了一部分爆炸缓冲力。而且，第一连接金属件和第二连接金属件起到连接座的作用，用于固定第一防爆缓冲环与第二防爆缓冲环。第一防爆缓冲环与第二防爆缓冲环在爆炸冲击力的作用下变形，从而缓冲并吸收爆炸冲击力。在一个优选的实施例中，所述防爆缓冲组件包括设在管盖与芯片组件的阴极钼片之间的第一连接铜块、设在底座与芯片组件的阳极钼片之间的第二连接铜块、与第一连接铜片连接的第一聚四氟乙烯环以及与第二连接铜块连接的第二聚四氟乙烯环。聚四氟乙烯制作的防爆缓冲环，强度高，加工性能及绝缘性能好，且能耐高温。第一连接金属件和第二连接金属件均为采用无氧铜制作而成的铜块，而且保证加工的平整度、粗糙度及同心度，从而保证封装后与各接触面能良好接触，保证电气性能良好。在一个实施例中，所述第一连接金属件的直径不小于芯片组件的阴极钼片的直径，所述第二连接金属件的直径不小于芯片组件的阳极钼片的直径。该防爆整流管整体呈现的是类似圆柱状的结构，第一连接金属件、第二连接金属件、阴极钼片和阳极钼片基本为圆形或近似圆形的形状。第一连接金属件的直径不小于芯片组件的阴极钼片的直径以及第二连接金属件的直径不小于芯片组件的阳极钼片的直径，可以保证连接后第一防爆缓冲环和第二防爆缓冲环尽量不与芯片组件接触，从而使得爆炸冲击力尽可能均匀地作用于整个第一防爆缓冲环以及第二防爆缓冲环上，而不是第一防爆缓冲环的局部或第二防爆缓冲环的局部。在一个优选的实施例中，所述第一连接金属件的厚度为阴极钼片的厚度的1.5～3.5倍。优选的，所述第二连接金属件的厚度为阳极钼片的厚度的2～4倍。具有一定厚度的第一连接金属件和第二连接金属件连接在芯片组件的下表面和上表面，更好地限制了爆炸时芯片组件的变形。在一个实施例中，所述底座、第二连接金属件以及芯片组件的阳极钼片这三者固定连接。例如三者通过销轴固定连接，以保证在爆炸过程中这三者不发生相对位移。在一个优选的实施例中，所述第二防爆缓冲环的断面为L型且下端形成向上延伸的阶梯，第二防爆缓冲环与第二连接金属件以及底座形成卡装。这种连接使得在发生爆炸时，冲击力可较大限度地在阶梯状的连接结构处被逐级削弱。同时，这种阶梯状的连接结构连接更稳固。在冲击力的作用下第二防爆缓冲环不容易脱离第二连接金属件以及底座。在一个优选的实施例中，所述第一连接金属件的外周面的中部设有环状槽，第一防爆缓冲环的内环构造成阶梯状且设有与环状槽配合的环状凸起，且第一防爆缓冲环与第一连接金属件的外周面形成阶梯状过盈嵌装。保证了第一连接金属件与第一防爆缓冲环的牢固连接。在一个优选的实施例中，所述第二防爆缓冲环与瓷环之间的间隙不小于1mm。在进一步优选的实施例中，第二防爆缓冲环与瓷环之间的间隙不小于2.5mm。为了防止第二防爆缓冲环在爆炸冲击变形后将冲击力传递给管座的瓷环，因此要在第二防爆缓冲环与瓷环之间留有一定的安全距离。对于防爆能力比较强的材料制作的第一防爆缓冲环以及第二防爆缓冲环(例如第一防爆缓冲环以及第二防爆缓冲环厚度比较大)，在爆炸能量不是太大的情况下(例如不大于60MA2s的爆炸能量作用下)，不小于1mm的间隙就能基本保证瓷环的安全。对于爆炸能量比较大的情况下(例如大于65MA2s的爆炸能量作用下)，由四氟乙烯材料制作而成的第二防爆缓冲环，第二防爆缓冲环朝向瓷环方向的径向变形量一般在1.5～2mm左右。因此预留2.5mm或以上的间隙可保证在大电流爆炸环境中不会因冲击力而造成瓷环的破损，从而能很好地保护管座。在一个实施例中，所述第一连接金属件与第二连接金属件的厚度均为5～8mm，且防爆能力均不小于65MA2s。这样的厚度在爆炸时能很好地吸收冲击力，同时对整个整流管(尤其是管盖)的尺寸的影响相对较小。本专利技术还涉及一种防爆整流管的封装方法，其采用上述的防爆整流管，所述防爆整流管的防爆缓冲组件包括第一连接金属件、第一防爆缓冲环、第二连接金属件以及第二防爆缓冲环，在封装时包括以下步骤：先将第二防爆缓冲环封装到底座上，然后封装第二连接金属件，再封装芯片组件，再然后组装第一连接金属件与第一防爆缓冲环，封装由第一连接金属件与第一防爆缓冲环组装后的组件，封装管盖。与现有技术相比，增加了第一连接金属件与第一防爆缓冲环的组装和封装以及第二连接金属件以及第二防本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防爆整流管，包括：管座，其包含底座以及环绕连接底座的瓷环；管盖，其与管座连接形成管壳；芯片组件，其设在管壳内；以及防爆缓冲组件，其连接在管壳内，在芯片组件周围形成防爆圈从而在爆炸时保护瓷环。

【技术特征摘要】
1.一种防爆整流管，包括：管座，其包含底座以及环绕连接底座的瓷环；管盖，其与管座连接形成管壳；芯片组件，其设在管壳内；以及防爆缓冲组件，其连接在管壳内，在芯片组件周围形成整流管内层密闭空间从而在爆炸时保护瓷环，所述防爆缓冲组件包括：第一连接金属件，其设在芯片组件与管盖之间；第一防爆缓冲环，其卡接在第一连接金属件上并与管盖连接；第二连接金属件，其设在芯片组件与底座之间，并与芯片组件以及底座连接；以及第二防爆缓冲环，其下端卡接在第二连接金属件以及底座上，其上端延伸过芯片组件并抵接在第一防爆缓冲环的外周面上。2.根据权利要求1所述的防爆整流管，其特征在于，在爆炸发生时，所述防爆缓冲组件形成内层密闭空间，依靠自身变形来吸收因爆炸产生的冲击力，且防爆缓冲组件的防爆能力不小于65MA2s。3.根据权利要求1所述的防爆整流管，其特征在于，所述防爆缓冲组件包括设在管盖与芯片组件的阴极钼片之间的第一连接铜块、设在底座与芯片组件的阳极钼片之间的第二连接铜块、与第一连接铜片连接的第一聚四氟乙烯环以及与第二连接铜块连接的第二聚四氟乙烯环。4.根据权利要求1所述的防爆整流管，其特征在于，所述第一连接金属件的厚度为阴极钼片的厚度的1.5～3.5倍，所述第二连接金属件的厚度为阳极钼片的厚度的2～4倍。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾文彬，任亚东，颜骥，李世平，潘学军，唐柳生，高超，刘栋，
申请(专利权)人：株洲南车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43