[发明专利]平面固体高压开关

说明书

技术领域

本发明涉及一种平面固体高压开关。

背景技术

目前立体式的气体火花隙开关和真空开关都以传统的机械加工为基础，气体开关与真空开关相比，其工作电压范围限制较为明显，一般气体开关工作电压不大于其静态击穿电压(SBV，Static breakdown voltage)的80％-90％，当工作电压低于静态击穿电压的50％时，开关工作不可靠。真空开关比气体开关加工制作工艺要复杂很多，因为真空开关对真空度要求特别严格，如果内部存有残留气体或污染物，对真空开关的影响较为明显。因此真空开关电极材料需要经过精细的脱气处理，其生产成本较高。

目前开关的小型化、微型化是人们研究的热点，高压开关的小型化和微型化尤为重要，一方面，高压开关小型化和微型化可降低系统体积，便于开关和其它器件的集成。另一方面，实现批量生产也是人们努力的方向，批量化生产可以提高器件一致性，作用的可靠性，降低器件的成本。

现有的高压开关由于采用传统的机械加工工艺，体积较大不便于和其它器件集成使用，而且接入电路会产生较大的电感。目前虽然有一些体积较小的开关，但是这些开关在一定气体氛围下工作，所以工作电压范围限制较为明显，受强烈震动和强电磁辐射环境影响，实际使用场合受到限制。

发明内容

本发明提供一种平面固体高压开关，以解决气体绝缘的高压开关性能不稳定的问题。

为了解决上述问题，本发明公开了一种平面固体高压开关，包括：

绝缘基底、正电极、正电极焊接板、负电极、负电极焊接板、触发电极、两个触发电极焊接板以及绝缘层；

其中，正电极、正电极焊接板、负电极、负电极焊接板、触发电极和触发电极焊接板位于绝缘基底表面，绝缘层覆盖正电极、负电极以及位于正电极和负电极之间的触发电极；正电极焊接板和正电极相连，负电极焊接板和负电极相连，两个触发电极焊接板分别和触发电极的两端相连。

优选地，所述开关在使用时正电极焊接板连接电容正极，负电极焊接板连接电容负极，触发电极两个焊接板分别与触发电源的正负极相连。

优选地，所述正电极和负电极关于触发电极对称。

优选地，所述绝缘基底为硅基底，玻璃基底，石英基底或者陶瓷基底。

优选地，所述绝缘层为固体绝缘介质。

优选地，所述绝缘层为聚酰亚胺、聚对二甲苯或者环氧树脂。

优选地，所述正电极和负电极为半圆形或者梯形；

所述正电极焊接板和负电极焊接板为正方形或者圆形；

所述触发电极为条带状，所述触发电极焊接板为正方形或者圆形。

优选地，所述正电极、负电极、触发电极以及电极焊接板的材料为铜、铝或钨。

优选地，所述绝缘基底为边长是1厘米的正方形，所述绝缘基底的最小厚度为50微米；

所述绝缘层的最小厚度为30微米；

所述正电极焊接板、负电极焊接板和触发电极焊接板的最小厚度为3微米；

所述正电极和负电极之间的最小距离为50微米。

优选地，所述正电极和负电极为半径是1000微米的半圆形或者下底为2000微米的梯形；

所述正电极焊接板和负电极焊接板为边长是2000微米的正方形或者直径为2000微米的圆形；

所述触发电极焊接板为边长是500微米的正方形；

所述条带状触发电极的最小宽度为10微米。

与现有技术相比，本发明包括以下优点：

本发明采用固体绝缘介质填充在开关的正负电极之间，因此受震动、辐射和温度等因素的影响较小，可以在高低温，强电辐射等恶劣环境下可靠工作，开关性能稳定，本发明提高了开关在使用中的安全性和可靠性。

本发明采用微机电加工技术，使得开关体积较小，易于和其他器件集成使用，加入电路不会产生较大的电感，而且加工方法简单，工序较少，容易实现批量化生产，降低了开关了生产成本。本发明可用于隔断高压或需要开关触发时快速放电的场合，例如：点火装置、爆炸箔起爆等。

附图说明

图1是本发明实施例一种平面固体高压开关的示意图；

图2是本发明实施例一种绝缘基底表面形成半圆正负电极和触发电极的示意图；

图3是本发明实施例另一种绝缘基底表面形成梯形正负电极和触发电极的示意图；

图4是本发明实施例平面固体高压开关的应用电路图。

具体实施方式