超級(jí)電容為什么比普通電容受歡迎?如何選用濾波電容?
電容有很多具體的類(lèi)別,在前兩篇文章中,我們談?wù)摿伺月冯娙?、去耦電容以及濾波電容。為增進(jìn)大家對(duì)電容的認(rèn)識(shí),本文將對(duì)超級(jí)電容以及濾波電容予以介紹。如果你對(duì)電容或是對(duì)本文即將提及的兩種電容具有興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、超級(jí)電容為什么比普通電容受歡迎
超級(jí)電容是一種新型電化學(xué)元件,通過(guò)極化電解質(zhì)來(lái)儲(chǔ)能。在儲(chǔ)能過(guò)程中不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),并且這種儲(chǔ)能過(guò)程是可逆的,因此超級(jí)電容可以反復(fù)充放電數(shù)十萬(wàn)次,因此超級(jí)電容也被稱(chēng)為雙電層電容器,黃金電容,法拉電容等。
而普通電容是一種靜態(tài)電荷存儲(chǔ)介質(zhì),電荷能長(zhǎng)時(shí)間保留。用途較廣,是電子電力領(lǐng)域中不可缺少的電子元件。
超級(jí)電容和普通電容同樣都作為電容器,為什么超級(jí)電容比普通超級(jí)電容還要更受歡迎?
1、超級(jí)電容的電容量和普通電容量相比,超級(jí)電容的電容量大,已經(jīng)達(dá)到法拉級(jí)。而普通電容電容量小到微法級(jí)。
2、超級(jí)電容可以反復(fù)充放電數(shù)十萬(wàn)次,使用時(shí)間長(zhǎng)。普通電容一般只能只能充放數(shù)百次,使用時(shí)間短。
3、充電速度比普通電容快,10秒到10分鐘可達(dá)到額定容量的95%以上。
4、超級(jí)電容超低溫特性好,可在-40℃~+70℃下工作,普通電容在低溫下工作性能大大減少。
5、電荷保持能力強(qiáng),漏電量小,普通電容要經(jīng)常充電才能保持狀態(tài)。
6、超級(jí)電容材料生產(chǎn)和制作過(guò)程沒(méi)有造成環(huán)境污染,是理想的綠色環(huán)保電源,而普通電容對(duì)環(huán)境造成污染和影響。
由于超級(jí)電容有著這些優(yōu)勢(shì),經(jīng)常被應(yīng)用于電子設(shè)備等電源、新能源汽車(chē)、電路等這些行業(yè)中。緊急照明系統(tǒng)和大功率電脈沖設(shè)備。普通電容主要用于電源濾波、信號(hào)濾波、信號(hào)耦合、諧振、濾波、補(bǔ)償、充放電,儲(chǔ)能,各支流等電路中。
超級(jí)電容有著以上優(yōu)勢(shì),大受歡迎,因此有許多不良商家將品質(zhì)好的劣質(zhì)品超級(jí)電容混合批賣(mài),所以在在選購(gòu)超級(jí)電容時(shí)也要慎重選擇。
二、如何選用濾波電容
濾波電容在開(kāi)關(guān)電源中起著非常重要的作用,如何正確選擇濾波電容,尤其是輸出濾波電容的選擇則是每個(gè)工程技術(shù)人員都十分關(guān)心的問(wèn)題。
50Hz工頻電路中使用的普通電解電容器,其脈動(dòng)電壓頻率僅為100Hz,充放電時(shí)間是毫秒數(shù)量級(jí)。為獲得更小的脈動(dòng)系數(shù),所需的電容量高達(dá)數(shù)十萬(wàn)μF,因此普通低頻鋁電解電容器的目標(biāo)是以提高電容量為主,電容器的電容量、損耗角正切值以及漏電流是鑒別其優(yōu)劣的主要參數(shù)。而開(kāi)關(guān)電源中的輸出濾波電解電容器,其鋸齒波電壓頻率高達(dá)數(shù)十kHz,甚至是數(shù)十MHz,這時(shí)電容量并不是其主要指標(biāo),衡量高頻鋁電解電容優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)是“阻抗-頻率”特性,要求在開(kāi)關(guān)電源的工作頻率內(nèi)要有較低的等效阻抗,同時(shí)對(duì)于半導(dǎo)體器件工作時(shí)產(chǎn)生的高頻尖峰信號(hào)具有良好的濾波作用。
普通的低頻電解電容器在10kHz左右便開(kāi)始呈現(xiàn)感性,無(wú)法滿足開(kāi)關(guān)電源的使用要求。而開(kāi)關(guān)電源專(zhuān)用的高頻鋁電解電容器有四個(gè)端子,正極鋁片的兩端分別引出作為電容器的正極,負(fù)極鋁片的兩端也分別引出作為負(fù)極。電流從四端電容的一個(gè)正端流入,經(jīng)過(guò)電容內(nèi)部,再?gòu)牧硪粋€(gè)正端流向負(fù)載;從負(fù)載返回的電流也從電容的一個(gè)負(fù)端流入,再?gòu)牧硪粋€(gè)負(fù)端流向電源負(fù)端。
由于四端電容具有良好的高頻特性,為減小電壓的脈動(dòng)分量以及抑制開(kāi)關(guān)尖峰噪聲提供了極為有利的手段。高頻鋁電解電容器還有多芯的形式,即將鋁箔分成較短的若干段,用多引出片并聯(lián)連接以減小容抗中的阻抗成份。并且采用低電阻率的材料作為引出端子,提高了電容器承受大電流的能力。
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