JPH07201630A - パルス成形用高圧コンデンサ - Google Patents
パルス成形用高圧コンデンサInfo
- Publication number
- JPH07201630A JPH07201630A JP35179293A JP35179293A JPH07201630A JP H07201630 A JPH07201630 A JP H07201630A JP 35179293 A JP35179293 A JP 35179293A JP 35179293 A JP35179293 A JP 35179293A JP H07201630 A JPH07201630 A JP H07201630A
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- Japan
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- electrode lead
- capacitor
- lead wires
- electrode
- pulse shaping
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 残留インダクタンスが小さいパルス成形用高
圧コンデンサを提供し、パルス成形においてフラットな
波形を得る。 【構成】 各素子５を直列及び／又は並列に接続して形
成した素体６から引出した電極リード線７を複数本と
し、この複数本の電極リード線７それぞれに絶縁スリー
ブ８を被覆し、一極の電極リード線７はブッシング１０
の中空部を通して外部ボルト端子９に接続し、他極の電
極リード線７は上蓋１１に接続する。
圧コンデンサを提供し、パルス成形においてフラットな
波形を得る。 【構成】 各素子５を直列及び／又は並列に接続して形
成した素体６から引出した電極リード線７を複数本と
し、この複数本の電極リード線７それぞれに絶縁スリー
ブ８を被覆し、一極の電極リード線７はブッシング１０
の中空部を通して外部ボルト端子９に接続し、他極の電
極リード線７は上蓋１１に接続する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、急峻なパルス電流が流
れるパルス成形用高圧コンデンサに関し、残留インダク
タンスの小さいコンデンサを提供することを目的とした
ものである。
れるパルス成形用高圧コンデンサに関し、残留インダク
タンスの小さいコンデンサを提供することを目的とした
ものである。
【０００２】
【従来の技術】パルス成形用コンデンサは、急峻なパル
ス電流が流れるために高周波域におけるコンデンサの残
留インダクタンスを小さくすることが求められている。
ス電流が流れるために高周波域におけるコンデンサの残
留インダクタンスを小さくすることが求められている。
【０００３】特に近年は、高圧、かつ小容量のコンデン
サが主流となり、残留インダクタンス値も２００ｎＨ以
下との要請が多い。例えば、定格電圧５５ｋＶDC、静電
容量０．０４２５μＦ、パルス電流８０００Ａ／０．２
５μｓなどのように、極めて急峻で大電流であり、これ
を５０Ｈｚの繰返し周波数での使用を条件とするものも
ある。この例の場合の実効電流は約２２Ａであり、前記
のように静電容量は０．０４２５μＦと小さいことか
ら、素子は巻取時に電極を誘電体からはみ出させたはみ
出し構造とし、この素子を直列及び並列に接続して所定
の静電容量を得ていた。このはみ出し構造の例として
は、図５に示すようなものがある。すなわち、アルミニ
ウム電極２、３、４は幅方向に２シリーズ巻構造とし、
この電極２、４に接してコンデンサ紙、ポリプロピレン
フィルムからなる誘電体１、この誘電体１を介して対極
となるアルミニウム電極３を配し、これらを巻き取った
構成からなる素子５を作製し、この素子５を使用して、
例えば４並列素子群を４直列に接続して総容量を０．０
４２５μＦとする。この構造の場合、１素子の中に２個
のコンデンサを有すると同義であるから、直列接続され
たコンデンサは８シリーズとなるので、誘電体１へのス
トレスは適宜な値に分配され、また各素子５を接続する
リード線数が少なくなるのでインダクタンスが小さくな
る利点はある。
サが主流となり、残留インダクタンス値も２００ｎＨ以
下との要請が多い。例えば、定格電圧５５ｋＶDC、静電
容量０．０４２５μＦ、パルス電流８０００Ａ／０．２
５μｓなどのように、極めて急峻で大電流であり、これ
を５０Ｈｚの繰返し周波数での使用を条件とするものも
ある。この例の場合の実効電流は約２２Ａであり、前記
のように静電容量は０．０４２５μＦと小さいことか
ら、素子は巻取時に電極を誘電体からはみ出させたはみ
出し構造とし、この素子を直列及び並列に接続して所定
の静電容量を得ていた。このはみ出し構造の例として
は、図５に示すようなものがある。すなわち、アルミニ
ウム電極２、３、４は幅方向に２シリーズ巻構造とし、
この電極２、４に接してコンデンサ紙、ポリプロピレン
フィルムからなる誘電体１、この誘電体１を介して対極
となるアルミニウム電極３を配し、これらを巻き取った
構成からなる素子５を作製し、この素子５を使用して、
例えば４並列素子群を４直列に接続して総容量を０．０
４２５μＦとする。この構造の場合、１素子の中に２個
のコンデンサを有すると同義であるから、直列接続され
たコンデンサは８シリーズとなるので、誘電体１へのス
トレスは適宜な値に分配され、また各素子５を接続する
リード線数が少なくなるのでインダクタンスが小さくな
る利点はある。
【０００４】次いで、各素子からのリード線は上蓋に取
付けられた高圧ブッシングの中空部へ複数本束ねて挿入
し、この束ねた複数本のリード線に絶縁スリーブを被覆
した後、これを外部ボルト端子に接続する。同様に他方
の電極リード線も複数本束ねて絶縁スリーブを被覆した
後、ケースの内壁面に接続し、上蓋とケースとを密閉し
てコンデンサとしていた。
付けられた高圧ブッシングの中空部へ複数本束ねて挿入
し、この束ねた複数本のリード線に絶縁スリーブを被覆
した後、これを外部ボルト端子に接続する。同様に他方
の電極リード線も複数本束ねて絶縁スリーブを被覆した
後、ケースの内壁面に接続し、上蓋とケースとを密閉し
てコンデンサとしていた。
【０００５】以上のような構成からなるコンデンサにお
いて残留インダクタンスを低くするには、リード線の本
数を多くする、非磁性体のケースを使用する、ケース内
部に収容した素子からのリード線をできるだけ短くする
などの手段を用いている。
いて残留インダクタンスを低くするには、リード線の本
数を多くする、非磁性体のケースを使用する、ケース内
部に収容した素子からのリード線をできるだけ短くする
などの手段を用いている。
【０００６】しかしながら、前記の例に示したコンデン
サの場合で残留インダクタンスは０．２４μＨと大き
く、このコンデンサをパルス成形回路に使用した場合
は、波形がフラットに成形されず、さらにインダクタン
スのロスも大きくなって、このロス分だけ大きな電源装
置が必要となり、小形化及び軽量化が図れない問題点が
あった。
サの場合で残留インダクタンスは０．２４μＨと大き
く、このコンデンサをパルス成形回路に使用した場合
は、波形がフラットに成形されず、さらにインダクタン
スのロスも大きくなって、このロス分だけ大きな電源装
置が必要となり、小形化及び軽量化が図れない問題点が
あった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前記のような構成から
なるコンデンサでは、次のような問題点がある。すなわ
ち、インダクタンスを小さくするためにはリード線を多
くすればよいが、多くしたリード線を収容するためにブ
ッシング中空部を太くしなければならないためブッシン
グが大形化する、ブッシング本数を２本以上にすれば小
さくすることはできるが、上蓋の加工、組込み作業の工
数増加などによってコンデンサが高価になる問題点もあ
った。
なるコンデンサでは、次のような問題点がある。すなわ
ち、インダクタンスを小さくするためにはリード線を多
くすればよいが、多くしたリード線を収容するためにブ
ッシング中空部を太くしなければならないためブッシン
グが大形化する、ブッシング本数を２本以上にすれば小
さくすることはできるが、上蓋の加工、組込み作業の工
数増加などによってコンデンサが高価になる問題点もあ
った。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明になるパルス成形
用高圧コンデンサは、上記の点に鑑み成されたもので、
コンデンサ紙及び／又は有機フィルムからなる誘電体と
金属電極箔とを巻回して得た素子と、この素子の複数本
を直列及び／又は並列に接続した素体と、この素体から
引出した一極の電極リード線を絶縁ブッシングの中空部
を通して接続した外部ボルト端子と、この外部ボルト端
子を取着するとともに他極の電極リード線を接続した上
蓋と、前記素体及び上蓋を収容し密閉してなる金属ケー
スとからなるコンデンサにおいて、前記電極リード線を
複数本に分割し、この分割した電極リード線それぞれを
絶縁スリーブで被覆したことを特徴とするものである。
用高圧コンデンサは、上記の点に鑑み成されたもので、
コンデンサ紙及び／又は有機フィルムからなる誘電体と
金属電極箔とを巻回して得た素子と、この素子の複数本
を直列及び／又は並列に接続した素体と、この素体から
引出した一極の電極リード線を絶縁ブッシングの中空部
を通して接続した外部ボルト端子と、この外部ボルト端
子を取着するとともに他極の電極リード線を接続した上
蓋と、前記素体及び上蓋を収容し密閉してなる金属ケー
スとからなるコンデンサにおいて、前記電極リード線を
複数本に分割し、この分割した電極リード線それぞれを
絶縁スリーブで被覆したことを特徴とするものである。
【０００９】
【作用】この種のコンデンサにおいては、急峻なパルス
電流の立上がり周波数はおおよそ２ＭＨｚであるため
に、パルス電流は電極リード線の表面に集中して流れ
る。したがって、従来のように電極リード線を絶縁しな
いで束ねた場合のリード線の有効断面積は小さくなって
しまうが、本発明のように各リード線に絶縁スリーブを
被覆した場合には、各リード線のパルス電流はリード線
の本数で除した値に分割され、各リード線の表面を流れ
ることになるから、リード線全数の表面積を使用するこ
とになるので、有効断面積は従来に比して大になること
は明らかである。したがって、リード線の周囲の磁界強
度が小さくなり、パルス電流のＯＮ、ＯＦＦによる逆起
電力は小さい値となる。すなわち、インダクタンスは小
さくなる。例えば、φ０．１８ｍｍ×７０本の撚線で長
さ２０ｃｍを４本用意し、インダクタンス（Ｌ）を測定
した結果は、下記の通りである。 従来例（４本束ねたものに絶縁スリーブを被覆）Ｌ＝
０．２０２μＨ 本発明（４本それぞれに絶縁スリーブを被覆） Ｌ＝
０．１７２μＨ
電流の立上がり周波数はおおよそ２ＭＨｚであるため
に、パルス電流は電極リード線の表面に集中して流れ
る。したがって、従来のように電極リード線を絶縁しな
いで束ねた場合のリード線の有効断面積は小さくなって
しまうが、本発明のように各リード線に絶縁スリーブを
被覆した場合には、各リード線のパルス電流はリード線
の本数で除した値に分割され、各リード線の表面を流れ
ることになるから、リード線全数の表面積を使用するこ
とになるので、有効断面積は従来に比して大になること
は明らかである。したがって、リード線の周囲の磁界強
度が小さくなり、パルス電流のＯＮ、ＯＦＦによる逆起
電力は小さい値となる。すなわち、インダクタンスは小
さくなる。例えば、φ０．１８ｍｍ×７０本の撚線で長
さ２０ｃｍを４本用意し、インダクタンス（Ｌ）を測定
した結果は、下記の通りである。 従来例（４本束ねたものに絶縁スリーブを被覆）Ｌ＝
０．２０２μＨ 本発明（４本それぞれに絶縁スリーブを被覆） Ｌ＝
０．１７２μＨ
【００１０】
【実施例】厚さ１６μｍのコンデンサ紙２枚と厚さ３０
μｍのポリプロピレンフィルム１枚を誘電体１とし、こ
れに厚さ１６μｍのアルミニウム電極を図５に示すよう
に配し、このアルミニウム電極をＡ電極２、Ｂ電極３、
Ｃ電極４とする。この電極Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれの有効
対向幅を２０ｍｍとして巻回し、定格５５ｋＶDC−０．
０４２５μＦの素子５を作製した。この素子５を４個直
列に接続して１ブロックとし、このブロック２個を並列
に接続して素体６としたのが図１である。このような構
造の素体６中央部に集まった各素子５からの電極リード
線７（φ０．１８ｍｍ×７０本の撚線を単位とする）８
本に、図２に示すようにそれぞれ絶縁スリーブ８を被覆
し、互いに絶縁された状態で外部ボルト端子９に接続し
た。この外部ボルト端子９は、ブッシング１０の中空部
に挿入され、上蓋１１に取着されたブッシング１０には
んだ付けなどにより固定される。
μｍのポリプロピレンフィルム１枚を誘電体１とし、こ
れに厚さ１６μｍのアルミニウム電極を図５に示すよう
に配し、このアルミニウム電極をＡ電極２、Ｂ電極３、
Ｃ電極４とする。この電極Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれの有効
対向幅を２０ｍｍとして巻回し、定格５５ｋＶDC−０．
０４２５μＦの素子５を作製した。この素子５を４個直
列に接続して１ブロックとし、このブロック２個を並列
に接続して素体６としたのが図１である。このような構
造の素体６中央部に集まった各素子５からの電極リード
線７（φ０．１８ｍｍ×７０本の撚線を単位とする）８
本に、図２に示すようにそれぞれ絶縁スリーブ８を被覆
し、互いに絶縁された状態で外部ボルト端子９に接続し
た。この外部ボルト端子９は、ブッシング１０の中空部
に挿入され、上蓋１１に取着されたブッシング１０には
んだ付けなどにより固定される。
【００１１】一方、対極となる他の電極リード線１２
は、素体６の両端部から各４本（φ０．１８ｍｍ×７０
本の撚線を単位とする）を引出し、前記と同様にそれぞ
れに絶縁スリーブ８を被覆した後、その先端を上蓋１１
に取着した接続端子１３に上蓋１１の内部で接続する。
は、素体６の両端部から各４本（φ０．１８ｍｍ×７０
本の撚線を単位とする）を引出し、前記と同様にそれぞ
れに絶縁スリーブ８を被覆した後、その先端を上蓋１１
に取着した接続端子１３に上蓋１１の内部で接続する。
【００１２】このように電極リード線７、１２を接続し
た素体６をケース１４に収容し、上蓋１１をケース１４
に取着して密閉し、図３に示すコンデンサを完成した。
た素体６をケース１４に収容し、上蓋１１をケース１４
に取着して密閉し、図３に示すコンデンサを完成した。
【００１３】このコンデンサの周波数−インピーダンス
特性から、共振周波数を求める。
特性から、共振周波数を求める。
【００１４】残留インダクタンスＬは、
【００１５】
【数１】１／［（２πｆ0 ）2 ×Ｃ］ で算出される（ただし、ｆ0 は、共振周波数である）。
その値を従来のインダクタンスＬと比較したのが表１で
ある。
その値を従来のインダクタンスＬと比較したのが表１で
ある。
【００１６】
【表１】
【００１７】表１から明らかなように、実施例の場合
は、従来例に比しインダクタンスを約２３％低減するこ
とができた。
は、従来例に比しインダクタンスを約２３％低減するこ
とができた。
【００１８】また、図４に周波数−インピーダンス特性
を示す。
を示す。
【００１９】なお、上記実施例では、使用したブッシン
グが１本の場合について述べたが、２本ブッシングの場
合はさらに効果が高く、インダクタンスを約３６％まで
低減できることを確認している。
グが１本の場合について述べたが、２本ブッシングの場
合はさらに効果が高く、インダクタンスを約３６％まで
低減できることを確認している。
【００２０】
【発明の効果】本発明になるパルス成形用高圧コンデン
サを使用すれば、残留インダクタンスを１本ブッシング
の場合で２３％、２本ブッシングの場合で３６％低減さ
せることができるから、パルス成形においてフラットな
波形を容易に得ることができるとともに、パルス成形用
装置の電源の小容量化を実現することができる。
サを使用すれば、残留インダクタンスを１本ブッシング
の場合で２３％、２本ブッシングの場合で３６％低減さ
せることができるから、パルス成形においてフラットな
波形を容易に得ることができるとともに、パルス成形用
装置の電源の小容量化を実現することができる。
【図１】本発明の素子を接続した素体を示す正面図であ
る。
る。
【図２】本発明のブッシング内部を示す断面図である。
【図３】本発明のコンデンサを示す正面図である。
【図４】周波数−インピダンス特性を示す特性図であ
る。
る。
【図５】素子の構成を示す一部展開図である。
１ 誘電体 ２ アルミニウム電極（Ａ電極） ３ アルミニウム電極（Ｂ電極） ４ アルミニウム電極（Ｃ電極） ５ 素子 ６ 素体 ７ 電極リード線 ８ 絶縁スリーブ ９ 外部ボルト端子 １０ ブッシング １１ 上蓋 １２ 電極リード線 １３ 接続端子 １４ ケース
Claims (1)
- 【請求項１】 コンデンサ紙及び／又は有機フィルムか
らなる誘電体と金属電極箔とを巻回して得た素子と、こ
の素子の複数本を直列及び／又は並列に接続した素体
と、この素体から引出した一極の電極リード線を絶縁ブ
ッシングの中空部を通して接続した外部ボルト端子と、
この外部ボルト端子を取着するとともに他極の電極リー
ド線を接続した上蓋と、前記素体及び上蓋を収容し密閉
してなる金属ケースとからなるコンデンサにおいて、前
記電極リード線を複数本とし、この複数本の電極リード
線それぞれを絶縁スリーブで被覆したことを特徴とする
パルス成形用高圧コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5351792A JP3037546B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | パルス成形用高圧コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5351792A JP3037546B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | パルス成形用高圧コンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07201630A true JPH07201630A (ja) | 1995-08-04 |
| JP3037546B2 JP3037546B2 (ja) | 2000-04-24 |
Family
ID=18419641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5351792A Expired - Fee Related JP3037546B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | パルス成形用高圧コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3037546B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102385990A (zh) * | 2011-09-16 | 2012-03-21 | 华中科技大学 | 一种脉冲电容器 |
| CN115954208A (zh) * | 2022-12-23 | 2023-04-11 | 桂林电力电容器有限责任公司 | 一种高压脉冲电容器电极引出装置 |
-
1993
- 1993-12-27 JP JP5351792A patent/JP3037546B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102385990A (zh) * | 2011-09-16 | 2012-03-21 | 华中科技大学 | 一种脉冲电容器 |
| CN102385990B (zh) | 2011-09-16 | 2013-04-17 | 华中科技大学 | 一种脉冲电容器 |
| CN115954208A (zh) * | 2022-12-23 | 2023-04-11 | 桂林电力电容器有限责任公司 | 一种高压脉冲电容器电极引出装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3037546B2 (ja) | 2000-04-24 |
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| Date | Code | Title | Description |
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