一种集成泄放电阻的脉冲功率电容器

技术领域

本发明涉及高压阻容器件领域，尤其涉及一种集成泄放电阻的脉冲功率电容器。

背景技术

泄放电阻是电子电路中常见的一种元件，用于控制电容器的放电过程。在许多应用中，电容器需要在一定时间内将其储存的电荷释放出来，以满足电路中的特定需求。厚膜电阻就可以作为泄放电阻，用于控制电容器的放电，但是常规的厚膜电阻有时会因为自身阻值不够高、电阻本身不够稳定及耐压不足等问题而不适合用于泄放电阻。

在现有的技术中，厚膜电阻图形的设计多为矩形，电阻的方数N＝L/N(长/宽)小，耐压有限，不能满足特定的高耐压环境的电流泄放需求。

传统的脉冲功率电容器使用外部并联独立泄放电阻的方式进行电能泄放，存在空间占用、安全风险等问题。

发明内容

本发明提供了一种集成泄放电阻的脉冲功率电容器，通过厚膜工艺实现泄放电阻和脉冲功率电容器的可靠连接，可避免电压突变对脉冲功率电容器造成损坏。技术方案如下：

一种集成泄放电阻的脉冲功率电容器，包括电容体、电阻体和端电极；所述端电极对称设置在所述电容体的两端；所述电阻体附着于所述电容体的一侧表面，其上覆盖有保护层，所述电阻体从所述电容体的一端延伸到另一端，其两端分别和两侧的端电极相连；所述保护层覆盖在所述电阻体的表面。

进一步的，所述电阻体按蛇形结构从所述电容体的一端延伸到另一端。

进一步的，所述蛇形结构的线段宽度不小于1mm；所述蛇形结构中相邻平行线段之间的间距不小于1mm。

进一步的，所述电阻体包括两个结构相同的电阻体单元，两电阻体单元以并列方式或镜像方式，从所述电容体的一端延伸到另一端。

进一步的，所述电容体为叠层电容结构，包括交替层叠了多个电介体层和多个第一内电极及第二内电极的积层体；所述第一内电极和第二内电极分别通过导体和两个端电极连接。

进一步的，所述电容体的形状为长方体，所述端电极设置于所述长方体的两侧，所述电阻体设置于所述电容体的一个侧面，其两端和所述端电极分别连接。

进一步的，所述端电极至少包括内层电极、中间层电极和外层电极。

进一步的，所述内层电极为铜电极或银电极；所述中间层电极为镍电极；所述外层电极为锡电极或锡铅合金电极。

本发明实现了如下技术效果：

本发明将泄放电阻直接集成到脉冲功率电容器上，而不是作为独立的元器件并联连接。通过这种集成技术，可以在不占用额外空间的情况下实现脉冲功率电容器电能的泄放，并且减少了独立元器件连接带来的安全风险，从而可以提高脉冲功率电容器的整体性能和可靠性，促进其在各种应用中的更广泛使用。

附图说明

图1是本发明的集成泄放电阻的脉冲功率电容器的结构示意图；

图2是本发明的集成泄放电阻的脉冲功率电容器的分层结构示意图；

图3是单通道电阻体的图案示例；

图4是双通道电阻体的图案示例。

其中：1－电容体；2－电阻体；3、4－端电极；11－电介质层；12、13－内电极；41－内层电极；42－中间层电极；43－外层电极。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

实施例1

如图1和图2所示，本发明给出了一种集成泄放电阻的脉冲功率电容器，由电容体1、电阻体2、端电极3、4和保护层5等组成。

在本实施例中，电容体1为叠层电容，包括交替层叠了多个电介体层11和多个内电极12及内电极13的积层体；内电极12、13分别和端电极3、4电连接。

电阻体2采用高耐压的电阻用浆料，通过丝网印刷方式附着于电容体1的一个侧面，然后通过焙烧工艺形成于电容体1的表面。

在本实施例中，为了可以提高电阻体2的耐压能力可以通过蛇形结构设计，使得电阻体2的方数N＝L/N(长/宽)增加，从而使得电阻体2的阻值得到提高。

优选的，电阻体2按蛇形结构从电容体1的一端向另一端延伸，其两端分别和电容体1两侧的端电极相连。该方式为耐高压设计，电阻体2的工作耐压可提高到2KV或更高。

蛇形结构设计可以提高电阻的方数N＝L/N(长/宽)，加长电流路径，从而增加电阻体2的阻值上限。因此可通过调整蛇形结构的总长度及电阻体2的厚度来调节电阻体的阻值。

优选的，为保证耐压和泄放电流，该蛇形结构中线段的宽度不小于1mm，相邻平行线段之间的间距不小于1mm。

实施例2

在本实施例中，为保证电容泄放电流的稳定性，电阻体2采用双电阻通道设计，即设置了电阻体单元2A和2B，如图3所示。此时，若其中一条电阻通道因异常断路时，仍能保证电容的电流泄放的正常进行。

在本实施中，两电阻体单元2A、2B结构相同，以镜像方式形成于电容体1的一个侧面上。在具体应用中，两电阻体单元2A、2B，还可以并列方式形成于电容体1的一个侧面上。

端电极3、4包括多层电极。以端电极4为例，端电极4包括内层电极41、中间层电极42和外层电极43。其中，内层电极41的材质优选为铜或银；中间层电极42的材质优选为镍；外层电极的材质优选为锡；通过端银工艺、镀镍工艺和镀锡工艺等工艺形成复合结构的端电极3、4。

在电阻体2的表面覆盖有保护层5，可保护电阻体2，防止外部环境对泄放电阻的干扰。保护层5通常包括多层结构，其采用的绝缘材料一般包括环氧树脂等材料。

实施例3

本实施例为实施例2的具体实例，其结构及电气参数如下：

结构尺寸：长14.7mm，宽17.3mm；

电容体：为叠层电容形式，容值为390nF，公差范围为±10％；

电阻体：为电阻双通道形式，总阻值为150MΩ(每个电阻体单元的阻值为300MΩ)，公差范围为±5％。

本实施例的集成泄放电阻的脉冲功率电容器通过如下步骤制成：

(1)通过端银工艺，在电容体1的两端覆上内层电极(优选的电极材质优选为银或铜)，通过导体，内层电极和电容体1的内电极相连。

(2)电阻体2采用耐高压电阻浆料，通过丝网印刷附着于已制备的电容体1的一个表面。印刷完成后，进行烘干，然后放入烧结炉进行高温烧结，通过高温烧结使得电阻体稳定，同时可以使丝印在电容体1上的电阻体2形成良好的导电路径和热导路径，从而提高材料的导电性。在该工艺后，电阻体2的两端和电容体1两端的内层电极相连。

(3)在丝印有电阻体2的这一面进行覆盖保护层，以保护电阻体2，防止外部环境对电阻的干扰。

(4)在电容体1上通过镀镍工艺及镀锡工艺形成中间层电极和外层电极，以形成完整的端电极。

以上给出了本集成泄放电阻的脉冲功率电容器在制成中的几个重要步骤的简要说明。在实际操作中，还包括型号丝印等步骤，可参照厚膜电阻的制作工艺和叠层电容的制作工艺，在此不做详述。

在具体应用中，本脉冲功率电容器不限于长方体的叠层陶瓷电容结构。还可以是圆柱状的陶瓷电容，此时端电极位于所述圆柱体的端面，电阻体附着于圆柱体的侧面，并让保护层覆盖整个圆柱体的侧面。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。