專利名稱：一種外掛式感應加熱設備用高壓諧振模塊電容器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種感應加熱設備用高壓諧振模塊電容器，尤其涉及一種外掛式感應加熱設備用高壓諧振模塊電容器。
背景技術：
目前，現(xiàn)有的感應加熱設備，例如電磁爐，會在機體內(nèi)設置有多個電容器、IGBT功率管和整流橋等(參見實用新型專利ZL200920194376. 5)，它們均安裝在電路板上，而感應加熱設備上的多個電容器通過焊接在電路板上串并聯(lián)組成，由于IGBT功率管在工作時，會產(chǎn)生較大的熱量，因此，一般會在IGBT功率管上連接有散熱器，以使IGBT功率管產(chǎn)生的熱量被及時散走。但是，上述感應加熱設備的電容器和IGBT功率管之間，仍存在以下不足之處(1)多個電容器以獨立的方式焊接在電路板上，構成串并聯(lián)結構，其工藝煩瑣，給加工帶來很大的麻煩；(2)由于多個電容器以及IGBT功率管、整流橋，均焊接在電路板上，因此， 給安裝加工帶來麻煩，而且在一定程度上增加了產(chǎn)品的制造成本；(3)電容器以分散、獨立的形式焊接在電路板上，導致其整體體積較大，結構不緊湊；(4)現(xiàn)有電容器以及IGBT功率管、整流橋全都安裝于感應加熱設備機體內(nèi)部，在內(nèi)部工作環(huán)境溫度較高，雖有散熱器輔助散熱，但散熱效果仍然不良，降低了元件可靠性。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術所存在的不足，而提供一種模塊化，結構簡單、緊湊，體積小，成本低，安裝加工方便，并且具有良好散熱效果的外掛式感應加熱設備用高壓諧振模塊電容器。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是一種外掛式感應加熱設備用高壓諧振模塊電容器，包括機箱、固定在機箱內(nèi)的IGBT功率管以及安裝在機箱外側的感應線圈，IGBT功率管上分別設有引出極，其特征是，所述與IGBT功率管相鄰一側的機箱外壁固定有電容器殼體，電容器殼體上通過電容器芯子公共端串接有兩個電容器芯子，兩電容器芯子分別引出連接有銅片電極，銅片電極穿插入箱體內(nèi)與IGBT功率管的引出極連接，電容器殼體底部分別設置有連通感應線圈兩引出端的公共銅螺母引出電極和銅螺母引出電極， 電容器芯子公共端與公共銅螺母引出電極接通，銅螺母引出電極通過接通固定在電容器殼體上的另一銅片電極穿插入箱體內(nèi)與IGBT功率管的另一引出極連接；所述電容器固定于感應加熱設備機箱外壁上，所述電容器芯子通過銅片電極直接連接在位于感應加熱設備機箱內(nèi)部的IGBT功率管引出電極上，同時，通過公共銅螺母引出電極連接感應線圈其中一個引出端，感應線圈另一引出端連接于電容器的銅螺母引出電極，并通過銅片電極連接于 IGBT功率管的公共引出電極。傳統(tǒng)的電容器均安裝于機箱內(nèi)部，設備運行會產(chǎn)生大量熱，使得環(huán)境溫度過高，不利于電容器散熱，而長期工作于高溫環(huán)境下的電容器會有電壓以及電流的降額，達不到設計壽命要求；本實用新型的外掛式感應加熱設備用高壓諧振電容器外掛于感應加熱設備機箱外部，工作環(huán)境為外部空氣環(huán)境，環(huán)境溫度為室溫，通過空氣對流以及熱輻射的方式散熱，其相比于傳統(tǒng)電容器，工作環(huán)境溫度低，散熱快，從而提升產(chǎn)品的可靠性以及壽命。所述電容器通過銅片電極方便地連接于IGBT功率管引出電極，銅片電極的角距與IGBT模塊引出電極角距相同，可直接方便地連接安裝，此種結構方便安裝的同時，大大減少了連接引線，從而減小了雜散電感和發(fā)熱量，開關關斷時產(chǎn)生的浪涌電壓也會大大減小，保障電容器的穩(wěn)定性。所述電容器通過公共銅螺母引出電極與感應線圈其中一端連接，感應線圈另一引出端連接于電容器銅螺母引出電極，并通過電極引出片連接于IGBT功率管的公共引出極; 整個連接過程中，IGBT功率管以及感應線圈分別同時連接于電容器的銅片電極以及銅螺母引出電極上，連接布線方便，引線短，雜散電感小，發(fā)熱量小，電容器穩(wěn)定性大大提升，同時也提升了感應加熱設備整體可靠性。本實用新型還可以采用以下技術措施解決作為更進一步的改進，所述電容器殼體設有兩電容器芯子的凹腔以及設置在凹腔開口緣邊的連接承臺組成，連接承臺上開有多個安裝孔，電容器殼體通過緊固件穿過安裝孔固定在機箱外壁，公共銅螺母引出電極和銅螺母引出電極分別固定在凹腔底部；連接簡單、牢固、拆裝維護方便。所述電容器殼體的凹腔開口緣邊上開設有沿電容器芯子輪廓盤繞的密封凹槽，密封凹槽上安裝有密封圈，密封圈與機箱外壁在電容器殼體固定時呈密封式緊貼相抵；電容器殼體與機箱外壁通過密封圈實現(xiàn)無縫固定，防止工作環(huán)境中粉塵、水汽等進入設備內(nèi)部而對設備運行產(chǎn)生不良影響，且外觀新穎獨特，具美觀性與實用性一體。所述銅片電極分別由兩電容器芯子端面延伸引出，另一端穿插入機箱內(nèi)與IGBT 功率管的引出極連接，所述另一銅片電極內(nèi)端與銅螺母引出電極接通，另一端穿插入箱體內(nèi)與IGBT功率管的另一引出極連接，所述公共銅螺母引出電極由電容器芯子公共端延伸引出。所述公共銅螺母引出電極和銅螺母引出電極對應的凹腔底部開有兩穿孔。所述銅螺母引出電極上方對應兩電容器芯子之間的的凹腔上開設有固定槽；方便銅螺母引出電極的固定插接定位。所述固定槽旁邊開設有便于銅片電極與銅螺母引出端之間固定連接的定位槽；方便銅片電極的定位。所述銅片電極一端對應兩電容器芯子之間的凹腔上開有適于銅片電極一端裝接的定位槽；方便銅片電極的定位。所述電容器殼體底部設置有隔離擋板，隔離擋板分別沿公共銅螺母引出電極和銅螺母引出電極的前端、間隔端以及后端延伸設置；其作用是增大電容器銅螺母引出電極之間的爬電距離，防止因油污、水汽等引起電極間短路而造成事故，并且也防止人手觸摸電極，增強產(chǎn)品安全性。本實用新型的有益效果是(I)、本實用新型外掛式感應加熱設備用高壓諧振模塊電容器，通過把電容器固定于感應加熱設備機箱外部，避免工作環(huán)境溫度過高的同時通過空氣對流以及熱輻射的方式加強散熱，有利于提高電容器產(chǎn)品的穩(wěn)定性以及壽命。同時， 電容器本身也是發(fā)熱元件，通過固定于機箱外部，使得其發(fā)熱量不對感應加熱設備內(nèi)部的其他元件產(chǎn)生不良影響，保證感應加熱設備整體的可靠性。[0017](2)、本實用新型外掛式感應加熱設備用高壓諧振模塊電容器，將電容器各個引出電極模塊化，可方便地連接IGBT功率管以及感應線圈，避免了傳統(tǒng)的引線連接或者電路板連接方式的復雜，連接方便簡單，結構簡潔緊湊，可節(jié)省感應加熱設備內(nèi)部空間。同時減少了連接引線，減小雜散電感，有效減小設備內(nèi)部元件的發(fā)熱量，提升設備可靠性。(3)、本實用新型外掛式感應加熱設備用高壓諧振模塊電容器，突破原有結構各個元件分散獨立的連接方式，進行模塊化安裝，美觀，實用，同時節(jié)約了生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品市場競爭力。(4)、本實用新型外掛式感應加熱設備用高壓諧振模塊電容器，電容器殼體底部設置有隔離擋板，增大電容器銅螺母引出電極之間的爬電距離，防止因油污、水汽等引起電極間短路而造成事故，并且也防止人手觸摸電極，增強產(chǎn)品安全性。
[0020]圖I是本實用新型外掛式感應加熱設備用高壓諧振模塊電容器立體圖。[0021]圖2是相對圖I另一角度的立體圖。[0022]圖3是IGBT功率管的立體圖。[0023]圖4是本實用新型外掛式感應加熱設備用高壓諧振模塊電容器、IGBT功率管、線圈盤、機箱、濾波電容以及整流橋的整體連接圖。[0024]圖5相對圖4的另一角度的整體連接圖。[0025]圖6是本實用新型電容器的內(nèi)部電氣連接圖。[0026]圖7是本實用新型電路原理圖。[0027]圖8是電容器芯子圖。[0028]圖9是電容器殼體的結構示意圖。[0029]圖10是電容器殼體另一角度的結構示意圖。[0030]圖11至圖12是本實用新型外掛式感應加熱設備用高壓諧振模塊電容器另一實施例的立體圖。[0031]圖13至圖15是本實用新型外掛式感應加熱設備用高壓諧振模塊電容器另一實施例的電容器殼體圖。
具體實施方式
[0032]
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。[0033]如圖I至圖10所示，一種外掛式感應加熱設備用高壓諧振模塊電容器，包括機箱
4、固定在機箱4內(nèi)的IGBT功率管2以及安裝在機箱4外側的感應線圈3，IGBT功率管2上分別設有引出極2-1、2-2、2-3，所述與IGBT功率管2相鄰一側的機箱4外壁4_1固定有電容器殼體1，電容器殼體I上通過電容器芯子公共端9-1串接有兩個電容器芯子9-2、9-3， 兩電容器芯子9-2、9-3分別引出連接有銅片電極1-2、1-3，銅片電極1-2、1-3穿插入箱體4 內(nèi)與IGBT功率管2的引出極2-2、2-3連接，電容器殼體I底部1_8分別設置有連通感應線圈3兩引出端3-1、3-2的公共銅螺母引出電極1-4和銅螺母引出電極1-5，電容器芯子公共端9-1與公共銅螺母引出電極1-4接通，銅螺母引出電極1-5通過接通固定在電容器殼體 I上的另一銅片電極1-1穿插入箱體4內(nèi)與IGBT功率管2的另一引出極2-1連接；所述電容器固定于感應加熱設備機箱4外壁上，所述電容器芯子9-2、9-3通過銅片電極1-1、1_2、
1-3直接連接在位于感應加熱設備機箱4內(nèi)部的IGBT功率管2引出電極2-1、2-2、2-3上， 同時，通過公共銅螺母引出電極1-4連接感應線圈3其中一個引出端3-1，感應線圈3另一引出端3-2連接于電容器的銅螺母引出電極1-5，并通過銅片電極1-1連接于IGBT功率管 2的公共引出電極2-1。傳統(tǒng)的電容器均安裝于機箱內(nèi)部，設備運行會產(chǎn)生大量熱，使得環(huán)境溫度過高，不利于電容器散熱，而長期工作于高溫環(huán)境下的電容器會有電壓以及電流的降額，達不到設計壽命要求；本實用新型的外掛式感應加熱設備用高壓諧振電容器外掛于感應加熱設備機箱4外部，工作環(huán)境為外部空氣環(huán)境，環(huán)境溫度為室溫，通過空氣對流以及熱輻射的方式散熱，其相比于傳統(tǒng)電容器，工作環(huán)境溫度低，散熱快，從而提升產(chǎn)品的可靠性以及壽命。所述電容器通過橫向設置的銅片電極1-1，1-2，1-3方便地連接于IGBT功率管2 引出電極2-1，2-2，2-3上，銅片電極1-1，1-2，1-3的角距與IGBT功率管2引出電極2_1，
2-2，2-3角距相同，可直接方便地連接安裝，此種結構方便安裝的同時，大大減少了連接引線，從而減小了雜散電感和發(fā)熱量，開關關斷時產(chǎn)生的浪涌電壓也會大大減小，保障電容器的穩(wěn)定性。所述電容器通過公共銅螺母引出電極1-4與感應線圈其中一端3-1連接，感應線圈另一引出端3-2連接于電容器銅螺母引出電極1-5，并通過電極引出片1-1連接于IGBT 功率管2的公共引出極2-1 ;整個連接過程中，IGBT功率管2以及感應線圈3分別同時連接于電容器的銅片電極1-1，1-2，1-3以及銅螺母引出電極1-4，1-5上，連接布線方便，引線短，雜散電感小，發(fā)熱量小，電容器穩(wěn)定性大大提升，同時也提升了感應加熱設備整體可靠性。作為更進一步的改進，所述電容器殼體I設有兩電容器芯子9-2，9-3的凹腔1_9 以及設置在凹腔1-9開口緣邊的連接承臺1-10組成，連接承臺1-10上開有多個安裝孔 1-7,電容器殼體I通過緊固件穿過安裝孔1-7固定在機箱4外壁4-1，公共銅螺母引出電極1-4和銅螺母引出電極1-5分別固定在凹腔1-9底部的穿孔l_9a和l-9b ;連接簡單、牢固、拆裝維護方便。所述電容器殼體I的凹腔1-9開口緣邊上開設有沿電容器芯子輪廓盤繞的密封凹槽1-6，密封凹槽1-6上安裝有密封圈，密封圈與機箱4外壁4-1在電容器殼體I固定時呈密封式緊貼相抵；電容器殼體I與機箱4外壁4-1通過密封圈實現(xiàn)無縫固定，防止工作環(huán)境中粉塵、水汽等進入設備內(nèi)部而對設備運行產(chǎn)生不良影響，且外觀新穎獨特，具美觀性與實用性一體。所述銅片電極1-2，1-3分別由兩電容器芯子9-2，9-3端面延伸引出，另一端穿插入機箱4內(nèi)與IGBT功率管2的引出極2-2、2-3連接，所述另一銅片電極1_1內(nèi)端與銅螺母引出電極1-5接通，另一端穿插入箱體內(nèi)與IGBT功率管的另一引出極2-1連接，所述公共銅螺母引出電極1-4由電容器芯子公共端9-1延伸引出。所述公共銅螺母引出電極1-4和銅螺母引出電極1-5對應的凹腔1-9底部開有兩穿孔 l_9a、l-9b。所述銅螺母引出電極1-5上方對應兩電容器芯子9-2，9-3之間的的凹腔1_9上開設有固定槽1-11 ;方便銅螺母引出電極1-5的固定插接定位。[0042]所述固定槽1-11旁邊開設有便于銅片電極1-1與銅螺母引出端1-5之間固定連接的定位槽1-13。所述銅片電極1-2 —端對應兩電容器芯子9-2、9_3之間的凹腔1_9上開有適于銅片電極1-2 —端裝接的定位槽1-12。所述電容器殼體I底部1-8設置有隔離擋板l-14a、l-14b、l_14c，隔離擋板 l-14a、l-14b、l-14c分別沿公共銅螺母弓I出電極1-4和銅螺母弓I出電極1_5的前端、間隔端以及后端延伸設置；增大電容器銅螺母引出電極1-4、1-5之間的爬電距離，增強產(chǎn)品安全性。如圖6所示，是本實用新型電容器的內(nèi)部電氣連接圖，其兩個電容器芯子9-2，9-3 分別是Cl和C2，兩個電容器芯子Cl和C2相互串聯(lián)，并延伸出公共螺母引出端1-4，銅片電極1-2，1-3分別連接電容器Cl和C2的另一引出端，銅片電極1-1與螺母引出端1-5單獨連接。該電容器與半橋逆變電路的電路原理圖如圖7所示。作為本使用新型的另一實施例，其結構與上述實施方式相似，不同之處在于，如圖 11至圖15所示，所述銅片電極1-1，1-2，1-3通過縱向設置，由電容器芯子引出，銅片電極 1-3 —端對應兩電容器芯子9-2、9-3之間的凹腔(1-9)上開有適于銅片電極1-3 —端裝接的定位槽1-15，固定槽1-11與定位槽1-15以對稱形式設置在凹腔(1-9)另一側，銅片電極 1-1同樣對應與定位槽1-11安裝連接。以上所述的具體實施例，僅為本實用新型較佳的實施例而已，舉凡依本實用新型申請專利范圍所做的等同設計，均應為本實用新型的技術所涵蓋。
權利要求1.一種外掛式感應加熱設備用高壓諧振模塊電容器，包括機箱(4)、固定在機箱(4)內(nèi)的IGBT功率管(2)以及安裝在機箱(4)外側的感應線圈(3)，IGBT功率管(2)上分別設有引出極(2-1、2-2、2-3 )，其特征是，所述與IGBT功率管(2 )相鄰一側的機箱(4)外壁(4_1) 固定有電容器殼體(I)，電容器殼體(I)上通過電容器芯子公共端(9-1)串接有兩個電容器芯子(9-2、9-3)，兩電容器芯子(9-2、9-3)分別引出連接有銅片電極(1_2、1_3)，銅片電極 (1-2、1-3 )穿插入箱體(4 )內(nèi)與IGBT功率管(2 )的引出極(2-2、2-3 )連接，電容器殼體(I) 底部(1-8)分別設置有連通感應線圈(3)兩引出端(3-1、3-2)的公共銅螺母引出電極(1-4) 和銅螺母引出電極(1-5)，電容器芯子公共端(9-1)與公共銅螺母引出電極(1-4)接通，銅螺母引出電極(1-5)通過接通固定在電容器殼體(I)上的另一銅片電極(1-1)穿插入箱體(4)內(nèi)與IGBT功率管(2)的另一引出極(2-1)連接。
2.根據(jù)權利要求I所述外掛式感應加熱設備用高壓諧振模塊電容器，其特征是，所述電容器殼體(I)設有兩電容器芯子(9-2、9-3)的凹腔(1-9)以及設置在凹腔(1-9)開口緣邊的連接承臺(1-10)組成，連接承臺(1-10)上開有多個安裝孔(1-7)，電容器殼體(I)通過緊固件穿過安裝孔(1-7)固定在機箱(4)外壁(4-1 )，公共銅螺母引出電極(1-4)和銅螺母引出電極(1-5)分別固定在凹腔(1-9)底部。
3.根據(jù)權利要求2所述外掛式感應加熱設備用高壓諧振模塊電容器，其特征是，所述電容器殼體(I)的凹腔(1-9)開口緣邊上開設有沿電容器芯子輪廓盤繞的密封凹槽(1-6)， 密封凹槽(1-6)上安裝有密封圈，密封圈與機箱(4)外壁(4-1)在電容器殼體(I)固定時呈密封式緊貼相抵。
4.根據(jù)權利要求I所述外掛式感應加熱設備用高壓諧振模塊電容器，其特征是，所述銅片電極(1-2，1-3)分別由兩電容器芯子(9-2、9-3)端面延伸引出，另一端穿插入機箱(4) 內(nèi)與IGBT功率管(2)的引出極(2-2、2-3)連接，所述另一銅片電極(1-1)內(nèi)端與銅螺母引出電極(1-5)接通，另一端穿插入箱體內(nèi)與IGBT功率管的另一引出極(2-1)連接，所述公共銅螺母弓I出電極(1-4)由電容器芯子公共端(9-1)延伸引出。
5.根據(jù)權利要求2所述外掛式感應加熱設備用高壓諧振模塊電容器，其特征是，所述公共銅螺母引出電極(1-4)和銅螺母引出電極(1-5)對應的凹腔(1-9)底部開有兩穿孔 (l_9a、l_9b)。
6.根據(jù)權利要求I所述外掛式感應加熱設備用高壓諧振模塊電容器，其特征是，所述銅螺母引出電極(1-5)上方對應兩電容器芯子(9-2、9-3)之間的的凹腔(1-9)上開設有固定槽(1-11)。
7.根據(jù)權利要求6所述外掛式感應加熱設備用高壓諧振模塊電容器，其特征是，所述固定槽(1-11)旁邊開設有便于銅片電極(1-1)與銅螺母引出端(1-5)之間固定連接的定位槽(1-13)。
8.根據(jù)權利要求I所述外掛式感應加熱設備用高壓諧振模塊電容器，其特征是，所述銅片電極(1-2) —端對應兩電容器芯子(9-2、9-3)之間的凹腔(1-9)上開有適于銅片電極 (1-2) 一端裝接的定位槽(1-12)。
9.根據(jù)權利要求I所述外掛式感應加熱設備用高壓諧振模塊電容器，其特征是，所述電容器殼體(I)底部(1-8)設置有隔離擋板(l-14a、l-14b、l_14c)，隔離擋板(l_14a、l-14b、l-14c)分別沿公共銅螺母引出電極(1-4)和銅螺母引出電極(1-5)的前端、間隔端以及后端延伸設置。
專利摘要本實用新型涉及一種外掛式感應加熱設備用高壓諧振模塊電容器，包括機箱、固定在機箱內(nèi)的IGBT功率管以及安裝在機箱外側的感應線圈，IGBT功率管上分別設有引出極，所述與IGBT功率管相鄰一側的機箱外壁固定有電容器殼體，電容器殼體上通過電容器芯子公共端串接有兩個電容器芯子，兩電容器芯子分別引出連接用銅片電極，銅片電極穿插入箱體內(nèi)與IGBT功率管的引出極連接，電容器殼體底部分別設置有連通感應線圈兩引出端的公共銅螺母引出電極和銅螺母引出電極，電容器芯子公共端與公共銅螺母引出電極接通，銅螺母引出電極通過接通固定在電容器殼體上的另一銅片電極穿插入箱體內(nèi)與IGBT功率管的另一引出極連接；結構簡單、緊湊，體積小，成本低，安裝加工方便，并且具有良好散熱效果。
文檔編號H01G4/236GK202352523SQ20112045760
公開日2012年7月25日 申請日期2011年11月18日 優(yōu)先權日2011年11月18日
發(fā)明者孔星, 尤枝輝 申請人:佛山市順德區(qū)創(chuàng)格電子實業(yè)有限公司