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一種低電感阻容元件的制作方法

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一種低電感阻容元件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種低電感阻容元件,包括用于與外電路連接的上電極和下電極,下電極內(nèi)的底部中間設(shè)置有凸臺(tái),凸臺(tái)上連接帶有若干貼片元件的印制電路板,印制電路板上安裝上電極,上電極位于下電極的內(nèi)部,且上電極與下電極的內(nèi)壁之間設(shè)置有絕緣子。本發(fā)明通過(guò)采用印制電路板上下兩面對(duì)稱的回流結(jié)構(gòu),和自身殘余電感較小的貼片元件,降低了低壓臂的總殘余電感;另外,通過(guò)控制貼片元件的數(shù)量和電氣參數(shù)的大小,可以方便地改變阻容元件阻抗的大小;通過(guò)采用價(jià)格低廉的貼片元件和印制電路板,以及工業(yè)化的機(jī)器焊接,有效的降低了阻容元件的工程造價(jià),有利于大規(guī)模的批量生產(chǎn)。
【專利說(shuō)明】—種低電感阻容元件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于脈沖功率測(cè)量【技術(shù)領(lǐng)域】,具體涉及一種低電感阻容元件。
【背景技術(shù)】
[0002]由分壓器和分流器等構(gòu)成的轉(zhuǎn)換裝置是脈沖功率測(cè)量系統(tǒng)的重要組成部分。對(duì)于納秒前沿快脈沖信號(hào)的測(cè)量,為了保證轉(zhuǎn)換裝置的響應(yīng)時(shí)間,減小測(cè)量時(shí)的幅值誤差和波形畸變,構(gòu)成轉(zhuǎn)換裝置的阻容元件必須具有足夠小的殘余電感。目前,公知的快響應(yīng)分壓器的低壓臂均采用單個(gè)特制的無(wú)感電阻或電容元件,或者由幾個(gè)元件并聯(lián)組成;分流器一般采用帶回流結(jié)構(gòu)的特制電阻元件。書籍《高電壓試驗(yàn)技術(shù)(第3版)》(張仁豫等編著,清華大學(xué)出版社出版)對(duì)此作了詳細(xì)介紹。然而,由于制作工藝的問(wèn)題,此種電阻或電容元件本身的殘余電感無(wú)法完全消除,加之安裝時(shí)附加的引線電感,總殘余電感仍不容忽視,在測(cè)量納秒脈沖時(shí)存在一定的局限。此外,特制無(wú)感元件較之普通元件價(jià)格昂貴,且制作工藝復(fù)雜,增加了轉(zhuǎn)換裝置的成本,從工程造價(jià)的角度考慮,目前的阻容元件也不利于分壓器、分流器等轉(zhuǎn)換裝置的工業(yè)化生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于解決【背景技術(shù)】中提出的關(guān)于分壓器低壓臂以及分流器電感大、成本高的問(wèn)題,提供一種低電感阻容元件。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:包括用于與外電路相連的上電極
(I)和下電極(3),下電極內(nèi)的底部中間設(shè)置有凸臺(tái),凸臺(tái)上連接帶有若干貼片元件的印制電路板,印制電路板上安裝有上電極,上電極位于下電極的內(nèi)部,且上電極與下電極的內(nèi)壁之間設(shè)置有絕緣子;上電極、印制電路板與下電極形成電流通路;上電極的底部開(kāi)設(shè)有用于安裝引出端子的安裝孔,下電極的底部開(kāi)設(shè)有用于使引出端子伸出的通孔,引出端子穿過(guò)印制電路板以及下電極將測(cè)量信號(hào)引出至同軸電纜。
[0005]所述的下電極的形狀為上部開(kāi)口的圓筒狀,內(nèi)壁上設(shè)置有內(nèi)螺紋;絕緣子為圓柱狀,外壁設(shè)置有與下電極內(nèi)壁螺紋相配合的外螺紋;絕緣子的下端與上電極相接觸。
[0006]所述的上電極的外徑與下電極內(nèi)凸臺(tái)的外徑相同,上電極上安裝孔的直徑略小于引出端子的直徑。
[0007]所述的印制電路板的形狀為環(huán)形片狀,且中心開(kāi)設(shè)有使引出端子穿過(guò)的引出孔,印制電路板的上下兩面呈對(duì)稱結(jié)構(gòu),每一面均覆有與引出孔同軸心的環(huán)狀接觸銅箔和環(huán)狀中間銅箔;環(huán)狀中間銅箔上開(kāi)設(shè)有用于將環(huán)狀中間銅箔上下兩面電氣相連接的過(guò)孔,過(guò)孔沿圓周均勻分布在環(huán)狀中間銅箔上。
[0008]所述的環(huán)狀接觸銅箔包括設(shè)置在印制電路板上頂面的上接觸銅箔以及設(shè)置在印制電路板下底面的下接觸銅箔,上接觸銅箔與上電極的下底面相接觸,下接觸銅箔與下電極內(nèi)部凸臺(tái)的上頂面相接觸;環(huán)狀中間銅箔包括設(shè)置在印制電路板上頂面的上中間銅箔以及設(shè)置在印制電路板下底面的下中間銅箔。[0009]所述的印制電路板的外徑小于下電極內(nèi)螺紋的小徑,下電極內(nèi)凸臺(tái)的外徑小于環(huán)狀接觸銅箔的外徑,下電極內(nèi)凸臺(tái)的內(nèi)徑等于環(huán)狀接觸銅箔的內(nèi)徑。
[0010]所述的貼片元件分別焊接在上下兩面的環(huán)狀接觸銅箔和環(huán)狀中間銅箔之間,且貼片元件呈圓周陣列分布;上接觸銅箔上的上貼片元件與下接觸銅箔上的下貼片元件對(duì)稱設(shè)置;上接觸銅箔、上貼片元件、上中間銅箔以及下中間銅箔、下貼片元件、下接觸銅箔分別形成徑向輻射狀向外和向內(nèi)的電流通道,并通過(guò)過(guò)孔形成回流結(jié)構(gòu)。
[0011]所述的貼片元件為用于實(shí)現(xiàn)純電阻、純電容、阻容串聯(lián)或阻容并聯(lián)四種阻抗類型的貼片電阻以及貼片電容。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
[0013]本發(fā)明通過(guò)采用印制電路板上下兩面對(duì)稱的回流結(jié)構(gòu),和自身殘余電感較小的貼片元件,降低了阻容元件的總殘余電感;另外,通過(guò)控制貼片元件的數(shù)量和電氣參數(shù)的大小,可以方便地改變?cè)杩沟拇笮?;通過(guò)采用價(jià)格低廉的貼片元件和印制電路板,以及工業(yè)化的機(jī)器焊接,有效的降低了阻容元件的工程造價(jià),有利于大規(guī)模的批量生產(chǎn)。
[0014]進(jìn)一步的,本發(fā)明貼片元件采用貼片電阻以及貼片電容,通過(guò)改變貼片元件的種類,可以方便地實(shí)現(xiàn)不同阻抗類型(純電阻、純電容、阻容串聯(lián)和阻容并聯(lián))的轉(zhuǎn)換。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖;
[0016]圖2是本發(fā)明印制電路板的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0017]圖3是本發(fā)明的電路原理圖。
[0018]其中,I為上電極;2為引出端子;3為下電極;4為印制電路板;5為貼片元件;6為絕緣子;7為引出孔;8為過(guò)孔;9為環(huán)狀接觸銅箔;10為環(huán)狀中間銅箔。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特性進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明,所列實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明,并非用于限制本發(fā)明的范圍。
[0020]參見(jiàn)圖1,本發(fā)明包括用于與外電路相連的上電極I和起電磁屏蔽作用的下電極3,下電極3內(nèi)的底部中間設(shè)置有凸臺(tái),凸臺(tái)上連接帶有若干貼片元件5的印制電路板4,印制電路板4上安裝上電極1,上電極I位于下電極3的內(nèi)部,且上電極I與下電極3的內(nèi)壁之間設(shè)置有絕緣子6 ;下電極3的形狀為上部開(kāi)口的圓筒狀,內(nèi)壁上設(shè)置有內(nèi)螺紋;絕緣子6為圓柱狀,外壁設(shè)置有與下電極3內(nèi)壁螺紋相配合的外螺紋;絕緣子6的下端與上電極I相接觸。上電極1、印制電路板4與下電極3形成電流通路。
[0021]參見(jiàn)圖2,印制電路板4的形狀為環(huán)形片狀,且中心開(kāi)設(shè)有使引出端子2穿過(guò)的引出孔7,印制電路板4的上下兩面呈對(duì)稱結(jié)構(gòu),每一面均覆有與引出孔7同軸心的環(huán)狀接觸銅箔9和環(huán)狀中間銅箔10 ;環(huán)狀中間銅箔10上開(kāi)設(shè)有用于將環(huán)狀中間銅箔上下兩面電氣相連接的過(guò)孔8,過(guò)孔8沿圓周均勻分布在環(huán)狀中間銅箔10上。環(huán)狀接觸銅箔9包括設(shè)置在印制電路板4上頂面的上接觸銅箔以及設(shè)置在印制電路板4下底面的下接觸銅箔,上接觸銅箔與上電極I的下底面相接觸,下接觸銅箔與下電極3內(nèi)部凸臺(tái)的上頂面相接觸;環(huán)狀中間銅箔10包括設(shè)置在印制電路板4上頂面的上中間銅箔以及設(shè)置在印制電路板4下底面的下中間銅箔。
[0022]上電極I的底部開(kāi)設(shè)有用于安裝引出端子2的安裝孔,下電極3的底部開(kāi)設(shè)有用于使引出端子2伸出的通孔,引出端子2穿過(guò)印制電路板4以及下電極3將測(cè)量信號(hào)引出至同軸電纜。
[0023]貼片元件5分別焊接在上下兩面的環(huán)狀接觸銅箔9和環(huán)狀中間銅箔10之間,且貼片元件5呈圓周陣列分布;上接觸銅箔上的上貼片元件與下接觸銅箔上的下貼片元件對(duì)稱設(shè)置;上接觸銅箔、上貼片元件、上中間銅箔以及下中間銅箔、下貼片元件、下接觸銅箔分別形成徑向輻射狀向外和向內(nèi)的電流通道,并通過(guò)過(guò)孔8形成回流結(jié)構(gòu)。貼片元件5為用于實(shí)現(xiàn)純電阻、純電容、阻容串聯(lián)或阻容并聯(lián)四種阻抗類型的貼片電阻以及貼片電容。
[0024]本發(fā)明的原理:
[0025]本發(fā)明的原理如圖3所示,多只貼片元件通過(guò)先并聯(lián)后串聯(lián)的方式,構(gòu)成阻容元件的阻抗。在實(shí)現(xiàn)形式上,并聯(lián)的元件呈均勻的圓周陣列,各條支路中流過(guò)的電流大小相等,上下兩面形成回流結(jié)構(gòu)。由電磁場(chǎng)理論可知,該結(jié)構(gòu)具有相對(duì)較小的殘余電感。
[0026]結(jié)構(gòu)原理如圖1所示,本發(fā)明的一種實(shí)施例所述的阻容元件,由上電極1、引出端子2、下電極3、印制電路板4、貼片元件5和絕緣子6六部分組成。如圖2所示,印制電路板4上下兩面結(jié)構(gòu)相同,均覆有環(huán)狀接觸銅箔9和環(huán)狀中間銅箔10,內(nèi)環(huán)銅箔中間設(shè)有引出孔7,環(huán)狀中間銅箔10的外側(cè)設(shè)有圓周陣列的過(guò)孔8,用于實(shí)現(xiàn)上下兩面中間銅箔10之間的電氣連接,每一面的環(huán)狀接觸銅箔9和環(huán)狀中間銅箔10之間焊接50只封裝形式為0805的貼片元件5,呈圓周陣列分布。上電極I呈圓柱體狀,由導(dǎo)電性能優(yōu)異的金屬材料制成,上端呈階梯狀,與絕緣子6接觸,下端中間設(shè)有安裝孔,與引出端子2連接。下電極3底部中間的凸臺(tái)用于安裝印制電路板4,內(nèi)壁螺紋與絕緣子6的外螺紋配合,起到機(jī)械固定的作用。
[0027]本發(fā)明的工作過(guò)程:
[0028]本發(fā)明印制電路板4的外徑小于下電極3的內(nèi)螺紋的小徑,下電極3的凸臺(tái)外徑略小于接觸銅箔9的外徑,內(nèi)徑等于接觸銅箔9的內(nèi)徑。上電極I的外徑與上述凸臺(tái)的外徑相同,其上安裝孔的直徑略小于引出端子的直徑,以保證電氣上緊密連接。具體安裝時(shí),將焊有貼片元件5的印制電路板4置于下電極3的凸臺(tái)上,上電極I壓接在印制電路板4的上表面,通過(guò)絕緣子6的螺紋連接固定在下電極3的腔體中,并使印制電路板4的上表面與上電極I的下表面緊密接觸,印制電路板4的下表面與下電極3的上表面緊密接觸。
[0029]以上內(nèi)容僅為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)思想,不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍,凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想,在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng),均落入本發(fā)明權(quán)利要求書的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種低電感阻容元件,其特征在于:包括用于與外電路相連的上電極(I)和下電極(3),下電極(3)內(nèi)的底部中間設(shè)置有凸臺(tái),凸臺(tái)上連接帶有若干貼片元件(5)的印制電路板(4),印制電路板(4)上安裝上電極(I ),上電極(I)位于下電極(3)的內(nèi)部,且上電極(I)與下電極(3)的內(nèi)壁之間設(shè)置有絕緣子(6);上電極(I)、印制電路板(4)與下電極(3)形成電流通路;上電極(I)的底部開(kāi)設(shè)有用于安裝引出端子(2)的安裝孔,下電極(3)的底部開(kāi)設(shè)有用于使引出端子(2)伸出的通孔,引出端子(2)穿過(guò)印制電路板(4)以及下電極(3)將測(cè)量信號(hào)引出至同軸電纜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低電感阻容元件,其特征在于:所述的下電極(3)的形狀為上部開(kāi)口的圓筒狀,內(nèi)壁上設(shè)置有內(nèi)螺紋;絕緣子(6)為圓柱狀,外壁設(shè)置有與下電極(3)內(nèi)壁螺紋相配合的外螺紋;絕緣子(6)的下端與上電極(I)相接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低電感阻容元件,其特征在于:所述的上電極(I)的外徑與下電極(3)內(nèi)凸臺(tái)的外徑相同,上電極(I)上安裝孔的直徑略小于引出端子(2)的直徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低電感阻容元件,其特征在于:所述的印制電路板(4)的形狀為環(huán)形片狀,且中心開(kāi)設(shè)有使引出端子(2)穿過(guò)的引出孔(7),印制電路板(4)的上下兩面呈對(duì)稱結(jié)構(gòu),每一面均覆有與引出孔(7)同軸心的環(huán)狀接觸銅箔(9)和環(huán)狀中間銅箔(10);環(huán)狀中間銅箔(10)上開(kāi)設(shè)有用于將環(huán)狀中間銅箔上下兩面電氣相連接的過(guò)孔(8),過(guò)孔(8)沿圓周均勻分布在環(huán)狀中間銅箔(10)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低電感阻容元件,其特征在于:所述的環(huán)狀接觸銅箔(9)包括設(shè)置在印制電路板(4)上頂面的上接觸銅箔以及設(shè)置在印制電路板(4)下底面的下接觸銅箔,上接觸銅箔與上電極(I)的下底面相接觸,下接觸銅箔與下電極(3)內(nèi)部凸臺(tái)的上頂面相接觸;環(huán)狀中間銅箔(10)包括設(shè)置在印制電路板(4)上頂面的上中間銅箔以及設(shè)置在印制電路板(4)下底面的下中間銅箔。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的低電感阻容元件,其特征在于:所述的印制電路板(4)的外徑小于下電極(3)內(nèi)螺紋的小徑,下電極(3)內(nèi)凸臺(tái)的外徑小于環(huán)狀接觸銅箔(9)的外徑,下電極(3)內(nèi)凸臺(tái)的內(nèi)徑等于環(huán)狀接觸銅箔(9)的內(nèi)徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的低電感阻容元件,其特征在于:所述的貼片元件(5)分別焊接在上下兩面的環(huán)狀接觸銅箔(9)和環(huán)狀中間銅箔(10)之間,且貼片元件(5)呈圓周陣列分布;上接觸銅箔上的上貼片元件與下接觸銅箔上的下貼片元件對(duì)稱設(shè)置;上接觸銅箔、上貼片元件、上中間銅箔以及下中間銅箔、下貼片元件、下接觸銅箔分別形成徑向輻射狀向外和向內(nèi)的電流通道,并通過(guò)過(guò)孔(8 )形成回流結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的低電感阻容元件,其特征在于:所述的貼片元件(5)為用于實(shí)現(xiàn)純電阻、純電容、阻容串聯(lián)或阻容并聯(lián)四種阻抗類型的貼片電阻以及貼片電容。
【文檔編號(hào)】G01R21/00GK103869152SQ201410082686
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年3月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月7日
【發(fā)明者】丁衛(wèi)東, 劉云飛, 閆明蔚, 茍楊, 王亞楠, 景龑 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)
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