[发明专利]一种磁力压接式平板陡化电容器

说明书

技术领域

本发明属于电磁脉冲技术领域，具体涉及一种平板陡化电容器。

背景技术

电磁脉冲(EMP)是一种瞬变电磁现象，一般具有陡峭的前沿，较窄的宽度，较宽的频带。电磁脉冲能通过各种耦合途径使电子元器件、线路和设备受到严重的干扰和破坏。故实验研究电磁脉冲对电子系统的干扰、破坏机理，并在此基础上研究有效的防护方法显得尤为重要，而实验研究就需要建立各种产生电磁脉冲的模拟器。电磁脉冲模拟器按结构形式可分为有界波模拟器和辐射波模拟器。有界波模拟器采用了与波导类似的结构，其截面可以用两个正交的坐标来描述，波在第三个坐标方向上传播，基本上是TEM波，所以也称导波模拟器，结构示意图如图1所示，图中虚线所包围的就是常规螺杆压紧式平板陡化电容器。

有界波模拟器典型工作过程是：由初级脉冲产生器1产生一个前沿较慢的高压电脉冲，通过高压脉冲输出端2给陡化电容器4快速充电，陡化电容器4充电到一定电压后，开关3击穿，快前沿电脉冲通过天线5传播，产生实验所需的电磁脉冲场。其中陡化电容器4由一个上极板7、一个或多个中间极板8、一个下极板9以及一系列绝缘薄膜10组成。由于陡化电容器4的容值一般都很小，大部分采用气体绝缘，为了使电容值稳定，需要用绝缘螺杆6将陡化电容器4压紧。产生快前沿电磁脉冲场要求陡化电容器4电感小，设计陡化电容器4的高度应尽可能低，但工作时又需要承受高电压，一般绝缘膜伸出后沿面绝缘长度很大，因此绝缘螺杆就成为绝缘的最薄弱环节，将绝缘螺杆长度增加到和绝缘膜沿面长度相近就会造成陡化电容器4的体积增大，不但电感难以满足要求，还会对天线5和开关3的结构和空间带来不利影响，因此如何在压紧陡化电容器4的同时满足电感以及天线5、开关3的结构和空间要求是一个非常棘手的问题。

发明内容

为了解决现有螺杆压紧式平板陡化电容器结构中螺杆沿面绝缘的薄弱环节，本发明提出了一种基于磁力压紧式平板陡化电容器。

本发明的技术解决方案是：

一种磁力压接式平板陡化电容器，包括叠放在一起的多个电容器极板、夹在任意相邻两个电容器极板间的相应数量的绝缘薄膜，其特殊之处在于：所述电容器极板为表面金属镀膜的强力磁铁或金属封装的强力磁铁，且任意相邻两个电容器极板间相互磁力吸引。

上述还包括放置在最下层电容器极板下方的铁磁性底板，所述最下层电容器极板与铁磁性底板相互磁力吸引。

上述金属封装的强力磁铁是由多个强力磁铁按照磁极朝向一致的方式拼接而成。

本发明的有益效果是：

1、本发明采用镀膜或金属封装的强力磁铁替代现有陡化电容器的上极板、中间极板和下极板，利用强力磁铁之间的吸力压紧绝缘薄膜，无需压紧用绝缘螺杆，从而解决压紧螺杆这个绝缘薄弱环节。

2、本发明强力磁铁在压紧陡化电容器的同时，不影响天线和开关的结构和空间要求，结构简单，易于实现。

附图说明

图1是有界波模拟器结构示意图；

图2是本发明磁力压紧式平板陡化电容器结构示意图。

具体实施方式

一种磁力压接式平板陡化电容器，采用金属镀膜或金属封装的强力磁铁11替代陡化电容器极板，利用磁铁之间的吸力替代绝缘螺杆的压紧力，解决螺杆沿面绝缘与压紧力问题。

首先，通过计算或实验获得平板陡化电容器绝缘薄膜所需要的压紧力，根据绝缘膜的总厚度和强力磁铁磁感应强度分布，计算所需要的磁铁面积。

其次，采用镀金属膜的强力磁铁制作陡化电容器极板，如果强力磁铁面积不够，可采用多个强力磁铁拼接后用金属封装，封装时注意磁极朝向一致。

最后，采用一块铁磁性金属板作为底板12，依次交替放置强力磁铁制作的陡化电容器极板和绝缘薄膜，直到层数满足设计要求为止，最上面为电容器极板，最终结构如图2所示。