一种用于重频脉冲功率装置的高压陶瓷电容器外包封结构制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于重频脉冲功率装置的高压陶瓷电容器外包封结构，包括陶瓷电容器电极、陶瓷电介质及半导体环氧树脂包覆材料，其中，陶瓷电介质包裹于半导体环氧树脂包覆材料内，且陶瓷电容器电极的一端位于陶瓷电介质与半导体环氧树脂包覆材料之间，陶瓷电容器电极的另一端穿过半导体环氧树脂包覆材料伸出到半导体环氧树脂包覆材料外，且陶瓷电容器电极与陶瓷电介质相粘接，该结构能够有效提高陶瓷电容器的工作寿命，降低陶瓷电容器电极局部场的增强效应，抑制陶瓷电容器电极边缘处的电树枝在环氧树脂包封层的生长。

A high voltage ceramic capacitor outer sealing structure for repetitive pulse power device

The invention discloses a method for pulse power device of high voltage ceramic capacitors encapsulated structure, including ceramic capacitor electrode, ceramic dielectric and semiconductor materials coated with epoxy resin, the dielectric ceramic encapsulated in epoxy resin coated semiconductor material, and one end of the ceramic capacitor electrode in semiconductor ceramic dielectric and coated with epoxy resin the other end passes through the semiconductor materials, epoxy resin coated ceramic capacitor electrode material extends to the semiconductor coated with epoxy resin materials, and the ceramic capacitor electrode and ceramic dielectric phase bonding, the structure can effectively improve the working life of ceramic capacitor, ceramic capacitor electrode enhancement effect to reduce the local field, the electric tree ceramic capacitor electrode at the edge of the seal bag in epoxy resin growth.

【技术实现步骤摘要】
一种用于重频脉冲功率装置的高压陶瓷电容器外包封结构
本专利技术属于脉冲高电压电容器
，涉及一种用于重频脉冲功率装置的高压陶瓷电容器外包封结构。
技术介绍
高压陶瓷电容器广泛应用于高能物理研究和电力电子系统。陶瓷介质可以达到较高的介电常数，并且具备较高的耐强电场击穿强度，能够实现电容器单位体积较高的储能密度，使得陶瓷电容器在高储能技术研究和市场应用拓展方面具备很好的潜力。陶瓷电容器的储能密度与介质材料的介电常数以及耐电场强度相关。已有的研究结果表明，对于相同结构体积的电容器，随着介电常数的增大，电容量增大，耐电压等级降低，击穿损坏的概率增大；即便如此，在合理的参数配合下，增大介电常数依然可以提高电容器的储能密度，但陶瓷电容器储能密度提高的同时，其工作寿命的降低给其拓展应用带来了更大的障碍。因此，在提高陶瓷电容器储能密度的同时延长其使用寿命，一直以来都是陶瓷电容器生产和应用中的技术难题。为了提高陶瓷电容器的耐电压等级，延长其工作寿命(充、放电次数)，研究人员一直进行着不懈的努力，目前比较成熟的制造工艺技术，是对烧结成型的陶瓷电容器采取环氧树脂等外表面包封技术，通常用厚度几个毫米的环氧树脂材料对陶瓷电容器表面进行整体包封，有效提高了陶瓷电容器的耐电压等级，并延长了其工作寿命。进一步的应用研究发现，这种以环氧树脂材料对陶瓷电容器表面进行整体包封的陶瓷电容器，在实验使用中，沿环氧树脂包封层的树枝状放电比较常见，这种现象也成为了影响陶瓷电容器工作寿命的主要因素之一。陶瓷电容器中所使用的介质材料的相对介电常数一般从几十到数千，随着介质相对介电常数的增大，会导致电容器中电场分布的不均匀性增大，陶瓷电容器电极中局部场增强效应变大，直接影响到电容器的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种用于重频脉冲功率装置的高压陶瓷电容器外包封结构，该结构能够有效提高陶瓷电容器的工作寿命，降低陶瓷电容器电极局部场的增强效应，抑制陶瓷电容器电极边缘处的电树枝在环氧树脂包封层的生长。为达到上述目的，本专利技术所述的用于重频脉冲功率装置的高压陶瓷电容器外包封结构包括陶瓷电容器电极、陶瓷电介质及半导体环氧树脂包覆材料，其中，陶瓷电介质包裹于半导体环氧树脂包覆材料内，且陶瓷电容器电极的一端位于陶瓷电介质与半导体环氧树脂包覆材料之间，陶瓷电容器电极的另一端穿过半导体环氧树脂包覆材料伸出到半导体环氧树脂包覆材料外，且陶瓷电容器电极与陶瓷电介质相粘接。半导体环氧树脂包覆材料的直流泄露电流小于等于1mA。陶瓷电容器电极的数目为两个。陶瓷电容器电极为凸形结构。陶瓷电介质的横截面为矩形结构。半导体环氧树脂包覆材料采用高温固化环氧树脂包封工艺覆盖于陶瓷电容器电极及陶瓷电介质表面。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术所述的用于重频脉冲功率装置的高压陶瓷电容器外包封结构在具体操作时，通过陶瓷电容器电极及陶瓷电介质的表面包裹一层半导体环氧树脂包覆材料，从而极大的改善陶瓷电容器电极与陶瓷电介质交界面的电场畸变程度，改善陶瓷电容器的沿面电场分布，降低陶瓷电容器电极局部场的增强效应，有效抑制陶瓷电容器电极边缘处电树枝在环氧树脂包封层的生长，从而提高陶瓷电容器的工作寿命。附图说明图1为本专利技术的剖面图。其中，1为陶瓷电容器电极、2为陶瓷电介质、3为半导体环氧树脂包覆材料。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述：本专利技术所述的用于重频脉冲功率装置的高压陶瓷电容器外包封结构包括陶瓷电容器电极1、陶瓷电介质2及半导体环氧树脂包覆材料3，其中，陶瓷电介质2包裹于半导体环氧树脂包覆材料3内，且陶瓷电容器电极1的一端位于陶瓷电介质2与半导体环氧树脂包覆材料3之间，陶瓷电容器电极1的另一端穿过半导体环氧树脂包覆材料3伸出到半导体环氧树脂包覆材料3外，且陶瓷电容器电极1与陶瓷电介质2相粘接。半导体环氧树脂包覆材料3的直流泄露电流小于等于1mA；陶瓷电容器电极1的数目为两个；陶瓷电容器电极1为凸形结构；陶瓷电介质2的横截面为矩形结构；半导体环氧树脂包覆材料3采用高温固化环氧树脂包封工艺覆盖于陶瓷电容器电极1及陶瓷电介质2表面。陶瓷电容器工作于快速充电及放电工况下；充电时间应小于毫秒级，放电时间过程应小于等于1ms，且本专利技术所述的陶瓷电容器可以工作于重复频率状态下。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于重频脉冲功率装置的高压陶瓷电容器外包封结构，其特征在于，包括陶瓷电容器电极(1)、陶瓷电介质(2)及半导体环氧树脂包覆材料(3)，其中，陶瓷电介质(2)包裹于半导体环氧树脂包覆材料(3)内，且陶瓷电容器电极(1)的一端位于陶瓷电介质(2)与半导体环氧树脂包覆材料(3)之间，陶瓷电容器电极(1)的另一端穿过半导体环氧树脂包覆材料(3)伸出到半导体环氧树脂包覆材料(3)外，且陶瓷电容器电极(1)与陶瓷电介质(2)相粘接。

【技术特征摘要】
1.一种用于重频脉冲功率装置的高压陶瓷电容器外包封结构，其特征在于，包括陶瓷电容器电极(1)、陶瓷电介质(2)及半导体环氧树脂包覆材料(3)，其中，陶瓷电介质(2)包裹于半导体环氧树脂包覆材料(3)内，且陶瓷电容器电极(1)的一端位于陶瓷电介质(2)与半导体环氧树脂包覆材料(3)之间，陶瓷电容器电极(1)的另一端穿过半导体环氧树脂包覆材料(3)伸出到半导体环氧树脂包覆材料(3)外，且陶瓷电容器电极(1)与陶瓷电介质(2)相粘接。2.根据权利要求1所述的用于重频脉冲功率装置的高压陶瓷电容器外包封结构，其特征在于，半导体环氧树脂包覆材料(3)的直流泄露电流...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨兰均，彭建昌，黄东，郭海山，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61