一种同轴型高压薄膜电容器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种电容器，具体涉及一种同轴型高压薄膜电容器。解决了现有技术中同轴型峰化电容器在长期使用、遭遇颠簸或振荡时，电容器内的多个环形组件易在自身重力作用下发生层与层之间的错位，导致电容器损毁的技术问题。本实用新型专利技术包括金属内芯、多个薄膜层以及多个金属电极；金属内芯为圆锥台结构，锥角为1

【技术实现步骤摘要】
一种同轴型高压薄膜电容器


[0001]本技术涉及一种电容器，具体涉及一种同轴型高压薄膜电容器。

技术介绍

[0002]在电磁脉冲环境模拟生成技术中，大型电磁脉冲模拟装置的脉冲驱动源通常采用两级脉冲压缩技术生成符合标准的纳秒脉冲波形。其中，峰化电容器是二级脉冲压缩环节中的关键器件，其自身紧凑程度(电感量)和耐压能力直接决定了模拟装置前沿、幅值等输出脉冲的指标水平。同轴结构的峰化电容器，因易于与单锥或双锥电磁脉冲辐射天线呈一体化设计，成为MV级强电磁脉冲辐射模拟装置的首选结构。
[0003]同轴型峰化电容器一般采用聚合物有机薄膜层作为介质，以圆柱状金属内芯为轴，卷绕若干层薄膜介质后设置一金属电极环，之后在金属环上卷绕若干层薄膜后再设置一金属电极环；以此类推，直至达到设计的层数。绝缘薄膜层伸出电极一定长度以确保沿面耐受电压的性能，内芯一端连接高压馈入端，另一端构成输出开关的一极。
[0004]如图1所示，现有同轴型峰化电容器的内芯为圆柱状，两端面通过改变薄膜层和电极的轴向长度，越远离内芯的薄膜层和电极，其轴向长度越短，使两端呈锥面，形成的锥角与双锥或单锥辐射天线的锥角保持一致，从而实现与天线的一体化设计。整个同轴型峰化电容器可以等效为多个共轴的环形薄膜层电容器组件沿径向串联而成。环形组件间通过缠绕时的向心箍紧力和彼此间的表面摩擦力形成一个结构紧凑、形状固定的整体。现有同轴型峰化电容器结构的缺点是长期使用、遭遇颠簸或振荡时，电容器内的多个环形组件间的位置极易发生相对滑动，从而破坏整个电容器的结构稳定，导致其损坏；特别是用于单锥天线的模拟装置时，同轴峰化电容器的轴心垂直于地面长期放置，使电容器的多个环形组件在自身重力作用下极易发生层与层之间的错位，导致电容器损毁。

技术实现思路

[0005]本技术目的是解决现有技术中同轴型峰化电容器在长期使用、遭遇颠簸或振荡时，电容器内的多个环形组件极易在自身重力作用下发生层与层之间的错位，导致电容器损毁的技术问题，而提供一种同轴型高压薄膜层电容器。
[0006]本技术的技术方案是：
[0007]一种同轴型高压薄膜电容器，包括金属内芯、多个金属电极以及多个薄膜层；其特殊之处在于：
[0008]所述金属内芯为圆锥台结构，锥角为1
‑5°
；
[0009]所述薄膜层和金属电极均为锥管结构；多个薄膜层和多个金属电极依次交替包覆在金属内芯的外侧面上，使薄膜层和金属电极间隔设置，所述薄膜层的轴向长度大于相邻金属电极的轴向长度，使得薄膜层两端均延伸出相邻金属电极的两端外。
[0010]进一步地，所述金属内芯的锥角为1
‑3°
。角度较小不会影响电容器的正常绕制，同时，因为锥角的存在，金属内芯与外层薄膜层及金属电极之间存在一个梯形咬合关系，从而
可有效防止或缓解因自身重力或遭遇突发振动而导致电容器层与层之间发生相对位移。
[0011]进一步地，多个薄膜层的轴向长度由内至外依次减小，多个金属电极的轴向长度由内至外依次减小。
[0012]进一步地，所述薄膜层厚度为0.5
‑
2mm；所述金属电极厚度为4
‑
6mm。优选的薄膜层厚度范围和金属电极厚度范围，使电容器体积小且电感较好。
[0013]进一步地，所述薄膜层厚度为1mm；所述金属电极厚度为5mm。
[0014]进一步地，所述金属内芯的材质为铝，轴向长度为30
‑
60cm。材质为铝，可以减轻整体的重量，同时具有良好的导电性能。
[0015]进一步地，所述薄膜层为4
‑
21个；所述金属电极为4
‑
21个。
[0016]进一步地，所述薄膜层为七个；所述金属电极为七个。
[0017]进一步地，所述金属内芯上底面设置螺纹孔，方便安装拆卸。
[0018]进一步地，所述金属电极的材质为铝。材质为铝，可以减轻整体的重量，同时具有良好的导电性能。
[0019]本技术的有益效果：
[0020]1.本技术中的金属内芯存在一定锥角，角度较小不会影响电容器的正常绕制，同时当电容器垂直放置且内芯直径大的一侧在下方时，因为锥角的存在，金属内芯与外层薄膜层及金属电极之间存在一个梯形咬合关系，从而可有效防止因自身重力或突发振动而导致电容器层与层之间发生相对位移。
[0021]2.本技术中的金属内芯存在一定锥角，薄膜层绕制与紧固过程中会使边沿伸出的薄膜层产生上翘效果，特别是金属内芯中直径大的一侧，可有效避免薄膜层在自身重力作用下发生下垂而导致彼此黏连，进而可使薄膜层伸出更长长度，达到有效提升沿面耐压的效果。
[0022]3.本技术中金属内芯与金属电极均采用铝材质，可以减轻整体的重量，同时具有良好的导电性能。
[0023]4.本技术合理设置薄膜层厚度和金属电极厚度，使电容器具有较好的电感同时具有较小的体积。
附图说明
[0024]图1为现有同轴型峰化电容器的剖示图；
[0025]图2是本技术实施例的半剖结构示意图；
[0026]图3是图2实施例的剖示图；
[0027]图4是图3的局部放大图。
[0028]附图标记说明：1
‑
金属内芯，2
‑
金属电极，3
‑
薄膜层，4
‑
螺纹孔。
具体实施方式
[0029]下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步地详细说明。
[0030]如图2至图4所示，一种同轴型高压薄膜层电容器，包括金属内芯1、七个金属电极2以及七个薄膜层3。金属内芯1为圆锥台结构，锥角为3
°
；薄膜层 3和金属电极2均为锥管结构，七个薄膜层3和七个金属电极2依次交替包覆在金属内芯1的外侧面上，使薄膜层3和金
属电极2间隔设置；离金属内芯1最近的薄膜层3，其轴向长度与金属内芯1一致或者略短；离金属内芯1最近的金属电极2的轴向长度略短于金属内芯1；越远离金属内芯1的薄膜层3和金属电极2，其轴向长度越短，且薄膜层3的轴向长度大于相邻金属电极2的轴向长度，使得薄膜层3两端均延伸出相邻金属电极2的两端外。金属内芯1上底面设置螺纹孔4，方便搬运以及安装拆卸。金属内芯1的锥角为3
°
，其他实施例中金属内芯1的锥角也可设为1
‑5°
，锥角较小不会影响电容器的正常绕制，同时，因为锥角的存在，金属内芯1与外侧薄膜层3及金属电极2之间存在一个梯形咬合关系，从而可有效防止或缓解因自身重力或遭遇突发振动而导致电容器各层之间发生相对位移。金属内芯1和金属电极2的材质均为铝，铝材质可以减轻整体的重量，同时具有良好的导电性能。金属内芯1的轴向长度为40cm；薄膜层3的厚度为1mm，铝电极的厚度为5mm，薄膜层3和铝电极的厚度根据容量和体积进行设置，薄膜层3的厚度一般为0.5
‑
2mm，铝电极本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种同轴型高压薄膜电容器，包括金属内芯(1)、多个金属电极(2)以及多个薄膜层(3)；其特征在于：所述金属内芯(1)为圆锥台结构，锥角为1
‑5°
；所述薄膜层(3)和金属电极(2)均为锥管结构；多个薄膜层(3)和多个金属电极(2)依次交替包覆在金属内芯(1)的外侧面上，使薄膜层(3)和金属电极(2)间隔设置；所述薄膜层(3)的轴向长度大于相邻金属电极(2)的轴向长度，使得薄膜层(3)两端均延伸出相邻金属电极(2)的两端外。2.根据权利要求1所述的一种同轴型高压薄膜电容器，其特征在于：所述锥角为1
‑3°
。3.根据权利要求1或2所述的一种同轴型高压薄膜电容器，其特征在于：所述多个薄膜层(3)的轴向长度由内至外依次减小，多个金属电极(2)的轴向长度由内至外依次减小。4.根据权利要求3所述的一种同轴型高压薄膜电容器，其特征在于：所述薄膜层(3)厚度为0.5
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾伟，陈志强，王艺，程永平，郭帆，程乐，梅锴盛，石凌，李尧尧，祁宇航，李俊娜，杨天，
申请(专利权)人：西北核技术研究所，
类型：新型
国别省市：