一种基于PCB板双层环形低电感电容器制造技术

技术编号：42887891 阅读：8 留言：0更新日期：2024-09-30 15:08

本发明专利技术涉及电容器技术领域，公开了一种基于PCB板双层环形低电感电容器，包括上层PCB板和下层PCB板；外圈电容芯子组，包括外圈电容件，外圈电容件固定连接在上层PCB板上，上层PCB板上设置有正极端子和负极端子，正极端子固定连接在上层PCB板顶端中部，负极端子位于正极端子内，电流沿正极端子、外圈电容件和负极端子形成第一电流回路；内圈电容芯子组，包括内圈电容件，内圈电容件设置在下层PCB板上，且外圈电容件和负极端子分别与内圈电容件固定连接，电流沿正极端子、外圈电容件、内圈电容件和负极端子形成第二电流回路。本发明专利技术在体积减小的基础上，实现降低电容器的杂散电感以及良好的散热效果。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电容器，特别是涉及一种基于pcb板双层环形低电感电容器。

技术介绍

1、如今，新能源汽车已经成为了汽车行业可持续发展的必由之路，驱动电机控制器正朝着高效率的方向发展，以及sic、gan等新型材料的出现，由于其组成器件开关速度极快，较高的杂散电感会带来显著的开关损耗、电压过冲等问题，所以势必要降低杂散电感。同时由于电容器的电容特性，电容器内部的电流并非完全平滑，而是随时间呈现出周期性变化的特点，故产生纹波电流。纹波电流是电容器产生热量的主要原因，电容器处于较高温度时，会对其使用寿命、使用性能带来恶劣的影响。目前，为适应更高功率密度、更高工作频率的驱动电机控制器，提升电容器的耐高温、耐纹波电流能力已成为急需解决的问题。所以需要综合考虑杂散电感和散热效果两个指标来考量和设计电容器。

2、目前，为适应更高功率密度、更高工作频率的驱动电机控制器，降低电容器的杂散电感已成为急需解决的问题。现有的应用于常规方型电容器降低杂散电感的方法是利用拓扑相消原理使芯子两端的母排形成相反的电流回路，但是效果较为有限；此结构由于多个芯子堆叠在一起会导致温度集中，会对电容器的性能产生一定的影响，违背了驱动电机控制器朝着高功率密度、高效率的发展方向。同时现有的应用于电容器散热的装置常在电容器底部或顶部，散热效果并不高效；在底部或顶部设计散热装置，增大了电容器和驱动电机控制器的体积，违背了驱动电机控制器朝着高功率密度、高效率、小型化的发展方向。

3、因此，亟需一种基于pcb板双层环形低电感电容器，用来解决上述问题。

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技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种基于pcb板双层环形低电感电容器，以解决上述现有技术存在的问题。

2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种基于pcb板双层环形低电感电容器，包括：

3、上层pcb板和下层pcb板；

4、外圈电容芯子组，包括外圈电容件，所述外圈电容件固定连接在所述上层pcb板上，所述上层pcb板上设置有正极端子和负极端子，所述正极端子固定连接在所述上层pcb板顶端中部，所述负极端子位于所述正极端子内，电流沿所述正极端子、所述外圈电容件和所述负极端子形成第一电流回路；

5、内圈电容芯子组，包括内圈电容件，所述内圈电容件设置在所述下层pcb板上，且所述外圈电容件和所述负极端子分别与所述内圈电容件固定连接，电流沿所述正极端子、所述外圈电容件、所述内圈电容件和所述负极端子形成第二电流回路。

6、优选的，所述外圈电容件包括若干第一母排和若干第二母排，若干所述第一母排沿周向等间距固定连接在所述上层pcb板顶端，且所述第一母排一端与所述正极端子固定连接，若干所述第二母排沿周向等间距固定连接在所述上层pcb板底端，所述第二母排一端与负极端子固定连接，所述第一母排另一端贯穿所述上层pcb板且与所述第二母排另一端之间固定连接有第一电容芯子。

7、优选的，所述外圈电容件包括若干第三母排和若干第四母排，若干所述第三母排和若干所述第四母排均沿周向等间距固定连接在所述下层pcb板顶端，且所述第三母排一端与所述第一母排固定连接，所述第四母排一端与所述负极端子固定连接，所述第三母排和若干第四母排之间固定连接有第二电容芯子。

8、优选的，所述第二母排与所述第三母排之间设置有间隙。

9、优选的，所述第一母排、所述第二母排、所述第三母排和所述第四母排的数量均为偶数个。

10、优选的，所述正极端子、所述负极端子为环形结构，且所述正极端子内侧壁与所述负极端子外侧壁之间设置有间隙。

11、优选的，所述上层pcb板的厚度为5mm，所述下层pcb板的厚度为2mm。

12、优选的，所述正极端子、所述负极端子、所述第一母排、所述第二母排、所述第三母排和所述第四母排均为铜材质。

13、优选的，所述第一电容芯子和所述第二电容芯子均为聚丙烯薄膜电容。

14、优选的，所述上层pcb板和所述下层pcb板均为覆铜板。

15、与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和技术效果：

16、本专利技术提供的一种基于pcb板双层环形低电感电容器，上层pcb板和下层pcb板取代了以往使用的大面积的铜排，极大地降低了杂散电感；通过改变母排结构进而调整了电流流向，使得母排电流与芯子电流以及母排和母排之间均形成相反的电流回路，实现降低杂散电感的效果；采用上下两部分分层排布，能够实现提升散热效果，还可以有效地降低了体积，较其它电容器，电容器体积并未增加。本专利技术在体积减小的基础上，实现降低电容器的杂散电感以及良好的散热效果。

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【技术保护点】

1.一种基于PCB板双层环形低电感电容器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于PCB板双层环形低电感电容器，其特征在于：所述外圈电容件包括若干第一母排(5)和若干第二母排(6)，若干所述第一母排(5)沿周向等间距固定连接在所述上层PCB板(1)顶端，且所述第一母排(5)一端与所述正极端子(3)固定连接，若干所述第二母排(6)沿周向等间距固定连接在所述上层PCB板(1)底端，所述第二母排(6)一端与负极端子(4)固定连接，所述第一母排(5)另一端贯穿所述上层PCB板(1)且与所述第二母排(6)另一端之间固定连接有第一电容芯子(7)。

3.根据权利要求2所述的一种基于PCB板双层环形低电感电容器，其特征在于：所述外圈电容件包括若干第三母排(8)和若干第四母排(9)，若干所述第三母排(8)和若干所述第四母排(9)均沿周向等间距固定连接在所述下层PCB板(2)顶端，且所述第三母排(8)一端与所述第一母排(5)固定连接，所述第四母排(9)一端与所述负极端子(4)固定连接，所述第三母排(8)和若干第四母排(9)之间固定连接有第二电容芯子(10)。>

4.根据权利要求3所述的一种基于PCB板双层环形低电感电容器，其特征在于：所述第二母排(6)与所述第三母排(8)之间设置有间隙。

5.根据权利要求3所述的一种基于PCB板双层环形低电感电容器，其特征在于：所述第一母排(5)、所述第二母排(6)、所述第三母排(8)和所述第四母排(9)的数量均为偶数个。

6.根据权利要求1所述的一种基于PCB板双层环形低电感电容器，其特征在于：所述正极端子(3)、所述负极端子(4)为环形结构，且所述正极端子(3)内侧壁与所述负极端子(4)外侧壁之间设置有间隙。

7.根据权利要求1所述的一种基于PCB板双层环形低电感电容器，其特征在于：所述上层PCB板(1)的厚度为5mm，所述下层PCB板(2)的厚度为2mm。

8.根据权利要求3所述的一种基于PCB板双层环形低电感电容器，其特征在于：所述正极端子(3)、所述负极端子(4)、所述第一母排(5)、所述第二母排(6)、所述第三母排(8)和所述第四母排(9)均为铜材质。

9.根据权利要求3所述的一种基于PCB板双层环形低电感电容器，其特征在于：所述第一电容芯子(7)和所述第二电容芯子(10)均为聚丙烯薄膜电容。

10.根据权利要求1所述的一种基于PCB板双层环形低电感电容器，其特征在于：所述上层PCB板(1)和所述下层PCB板(2)均为覆铜板。

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【技术特征摘要】

1.一种基于pcb板双层环形低电感电容器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于pcb板双层环形低电感电容器，其特征在于：所述外圈电容件包括若干第一母排(5)和若干第二母排(6)，若干所述第一母排(5)沿周向等间距固定连接在所述上层pcb板(1)顶端，且所述第一母排(5)一端与所述正极端子(3)固定连接，若干所述第二母排(6)沿周向等间距固定连接在所述上层pcb板(1)底端，所述第二母排(6)一端与负极端子(4)固定连接，所述第一母排(5)另一端贯穿所述上层pcb板(1)且与所述第二母排(6)另一端之间固定连接有第一电容芯子(7)。

3.根据权利要求2所述的一种基于pcb板双层环形低电感电容器，其特征在于：所述外圈电容件包括若干第三母排(8)和若干第四母排(9)，若干所述第三母排(8)和若干所述第四母排(9)均沿周向等间距固定连接在所述下层pcb板(2)顶端，且所述第三母排(8)一端与所述第一母排(5)固定连接，所述第四母排(9)一端与所述负极端子(4)固定连接，所述第三母排(8)和若干第四母排(9)之间固定连接有第二电容芯子(10)。

4.根据权利要求3所述的一种基于pcb板双层环形低电感电容器，其特征在于：所述第二母排(6)与所述第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：王屹，郭辉，王岩松，师蔚，马西沛，孙裴，袁涛，刘宁宁，范平清，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：

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