電容器的發(fā)展

電容器的發(fā)展

2024/9/61目錄一.電容器的定義二.電容器的分類三.常用電容器介紹四.電容器的應(yīng)用五.超級電容器2024/9/62一：什么是電容器?

它是一種由兩片相距很近的金屬板（金屬薄膜）中間夾層絕緣物質(zhì)（又稱電介質(zhì)）構(gòu)成的。

空氣、紙、云母片以及塑料等都可以作為電容器的電解質(zhì)。電容器是存儲電荷的元件。

2024/9/63金屬極板絕緣物質(zhì)(電介質(zhì))

電容器存儲電荷的能力稱為電容量，簡稱為電容。電容在數(shù)值上等于電容器所帶電量（Q）跟它的電位（u）之比C=Q/U,單位為F（法拉)（1F=1000000μF=1000000000000pF)。平行板電容器的電容量大小除與極板面積與極板相距有關(guān)外，還和兩極板間的絕緣電解質(zhì)有關(guān)，即d極板間距S極板面積2024/9/64電容器的電容跟兩極板的正對面積、兩極板的距離以及兩極板間的電介質(zhì)都有關(guān)系．知道了影響電容大小的因素，就可以根據(jù)需要制成各種不同的電容器．電容器按結(jié)構(gòu)不同可分三大類：固定電容器、可變電容器和半可調(diào)（或稱微調(diào)電容

器）二：電容器的分類

2024/9/652024/9/66●按電介質(zhì)分類：有無機介質(zhì)分類、有機介質(zhì)電容器、電解電容器以及液體介質(zhì)電容器。●按用途分有：高頻旁路、低頻旁路、濾波、調(diào)諧、高頻耦合、低頻耦合、小型電容器。2024/9/67三：常用電容器介紹

常用固定電容器1、鋁電解電容器

具有極性,容量大，能耐受大的脈動電流，容量誤差大，泄漏電流大；普通的不適于在高頻和低溫下應(yīng)用,不宜使用在25kHz以上頻率,多用于低頻旁路、信號耦合、電源濾波。2024/9/68

2、鉭電解電容器

漏電流極小，貯存性良好，壽命長，容量誤差小，而且體積小，單位體積下能得到最大的電容電壓乘積對脈動電流的耐受能力差，若損壞易呈短路狀態(tài),用于超小型高可靠機件中

.2024/9/69

3、薄膜電容器

頻率特性好，介電損耗小不能做成大的容量，耐熱能力差,用于濾波器、積分、振蕩、定時電路。2024/9/6104、瓷介電容器

頻率特性好，介電損耗小，有溫度補償作用，受振動會引起容量變化,特別適于高頻旁路.

2024/9/611可變電容器

可變電容器是一種電容量可以在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)的電容器，通常在無線電接收電路中作調(diào)諧電容器用。 可變電容器按其使用的介質(zhì)材料可分為空氣介質(zhì)可變電容器和固體介質(zhì)可變電容器。2024/9/612微調(diào)電容器半可變電容器也稱微調(diào)電容器，在各種調(diào)諧及振蕩電路中作為補償電容器或校正電容器使用。它分為云母微調(diào)電容器、瓷介微調(diào)電容器、薄膜微調(diào)電容器、拉線微調(diào)電容器等多種。2024/9/6132024/9/614四：電容器的應(yīng)用1.電容器在儀器或設(shè)備中的應(yīng)用

1.濾波主要作用是減少直流電壓的交流分量。

多應(yīng)用于測量,控制和通訊的儀器、設(shè)備中，也應(yīng)用于感應(yīng)爐和焊接設(shè)備中。2024/9/6152.脈沖

主要作用是吸收和提供大的浪涌電流波。主要作用是可以在一定的時間內(nèi)充電，快速放電，能量密度高。應(yīng)用于除顫器、高能量閃光燈、激光器、X射線設(shè)備、超聲波清洗設(shè)備、水/食物凈化設(shè)備等。2024/9/616提高功率因數(shù)

主要功能是限制電抗性電流，使功率因數(shù)接近設(shè)備本身的功率因數(shù)。

應(yīng)用于UPS、高功率輸入濾波器、風(fēng)車發(fā)電機、

高功率變極器。2024/9/6172.電容器在電器中的應(yīng)用音響分頻器

用電感和電容構(gòu)成分頻網(wǎng)絡(luò),主要應(yīng)用電容的通高頻，阻低頻，電感的通低頻，阻高頻特性，將聲音頻率信號分成不同的波段,送到不同的揚聲器播放。主要分為以下三種:A:高通濾波器:使高于某頻率的信號通過；B:帶通濾波器:使某一頻率帶的信號通過；C:低通濾波器:使低于某頻率的信號通過。2024/9/6183.電容器在工業(yè)上的應(yīng)用利用電火花加工工件如圖：用高壓對電容C充電，當(dāng)電壓高至能使絕緣油擊穿時，就會產(chǎn)生火花放電，經(jīng)過多次放電過程，工件上正對電極處的金屬就會被高溫融化，而慢慢出現(xiàn)與電極形狀相同的幾何圖形。油槽正極負(fù)極CR工件2024/9/6194.電容器其他應(yīng)用簡介1電力遮斷器2高壓負(fù)載關(guān)閉器和配電線傳輸通信3受激準(zhǔn)分子激光器4脈沖成形電路2024/9/6202024/9/621五：超級電容器1.超級電容器的概念超級電容器是一種具有超級儲電能力，可提供強大的脈沖功率的物理二次電源，它是根據(jù)電化學(xué)雙電層理論研制而成的，所以又稱雙電層電容器。

2024/9/622超級電容器基本原理為：當(dāng)向電極充電時，處于理想極化電極狀態(tài)的電極表面電荷將吸引周圍電解質(zhì)溶液中的異性離子，使這些離子附于電極表面上形成雙電荷層，構(gòu)成雙電層電容。由于兩電荷層的距離非常?。ㄒ话?.5mm以下），再加之采用特殊電極結(jié)構(gòu)，使電極表面積成萬倍的增加，從而產(chǎn)生極大的電容量。2024/9/6232.超級電容器的基本原理超級電容器實現(xiàn)了電容量由微法級向法拉級的飛躍，徹底改變了人們對電容器的傳統(tǒng)印象。目前，超級電容器已形成系列產(chǎn)品，實現(xiàn)電容量0.5-1000F（法），工們電壓12-400V，最大放電電流400-2000A。2024/9/624①．具有法拉級的超大電容量；②．比脈沖功率比蓄電池高近十倍；③．充放電循環(huán)壽命在十萬次以上；④．能在-40℃-70℃的環(huán)境溫度中正常用；⑤．有超強的荷電保持能力，漏電源非?。虎蓿潆娧杆?，使用便捷；⑦．無污染，真正免維護(hù)。2024/9/6253.超級電容器的性能特點超級電容器作為大功率物理二次電源，在國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域用途十分廣泛。其主要體現(xiàn)在以下四個方面：（1）超級電容器在交通工具節(jié)能環(huán)保方面有著廣泛的應(yīng)用由于超級電容器公交以電力為能源，沒有汽車尾氣的排放，沒有地面軌道和空中觸線網(wǎng)，更加干凈、靈活。2024/9/6263.超級電容器的應(yīng)用而且超級電容器還解決了原來所用蓄電池所帶來的污染問題，同時超級電容所具有的循環(huán)充電壽命長的優(yōu)點。超級電容器具有功率密度高(比鉛蓄電池大一個數(shù)量級)和使用溫度范圍寬的特點。（2）超級電容器可以用于USP系統(tǒng)和備用電源

當(dāng)今的UPS（不間斷電源）系統(tǒng)大多數(shù)使用鉛蓄電池作為應(yīng)急電源，而由于它的充2024/9/6273.超級電容器的應(yīng)用電接受能力遠(yuǎn)不如超級電容器，那么在頻繁停電的情況下使用時，就會因長期充電不足而使電池硫酸鹽化，從而縮短使用的壽命。超級電容器在這種情況下，由于可以在數(shù)分鐘內(nèi)充足電，就完全不會受到頻繁停電的影響。另外，在某些特殊情況下，超級電容的高功率密度輸出特性，會使它成為很好的應(yīng)急電源。

2024/9/6283.超級電容器的應(yīng)用（3）超級電容在軍事領(lǐng)域也有很大的用途

新一代激光武器、潛艇、導(dǎo)彈以及航天飛行器等高功率軍事裝備，在發(fā)射階段除裝備有常規(guī)高比能量電池外，還必須與超級電容器組合才能構(gòu)成"致密型超高功率脈沖電源"，通過對脈沖釋放率、脈沖密度、峰值釋放功率的調(diào)整，使電脈沖推進(jìn)器、電弧噴氣式伺服器等裝置能實現(xiàn)在脈沖狀態(tài)下達(dá)到任何平均功率水平的功率狀態(tài)。2024/9/6293.超級電容器的應(yīng)用（4）在小功率用電設(shè)備上的應(yīng)用

傳統(tǒng)的電池手電筒壽命有限，即使是現(xiàn)代的LDE手電筒，充滿電也需要數(shù)小時，電池的循環(huán)壽命很短。而使用超級電容器作為儲能元件的手電筒，充電只需90s，循環(huán)壽命可達(dá)明50萬次。如果每天充放電一次，可使用約135年，這種戰(zhàn)術(shù)手電筒是警察和軍隊開發(fā)的。采用超級電容器作為儲能元件，確保了應(yīng)急照明燈具有節(jié)電、高亮度、不間斷性和長壽命的特點。2024/9/6303.超級電容器的應(yīng)用超級電容以自身優(yōu)秀的特點，使其在交通、工業(yè)、軍事、消費類電子產(chǎn)品等領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。但是，由于超級電容器是一個新興的儲能器件，它在應(yīng)用中還有很多的問題需要解決，主要體現(xiàn)在以下三方面：（1）超級電容器自身技術(shù)問題 目前的超級電容器在電能存儲方面與電2024/9/6314.超級電容器在應(yīng)用中面臨的主要問題池相比還有一定的差距，因此怎樣提高單位體積內(nèi)的能量(即能量密度)是目前超級電容器領(lǐng)域的研究的重點與難點。（2）電參數(shù)模型的建立問題 在某些領(lǐng)域，超級電容模型可以等效為理想模型。但是在軍事應(yīng)用中，尤其是在衛(wèi)星和航天器的電源應(yīng)用中，一些非理想?yún)?shù)可能會帶來潛在的隱患，這是不可忽視的。2024/9/6324.超級電容器在應(yīng)用中面臨的主要問題（3）一致性檢測問題

超級電容的額定電壓很低(不到3V)，在應(yīng)用中需要大量的串聯(lián)。由于應(yīng)用中需要大電流充放電，而過充則對電容的壽命有嚴(yán)重的影響，因此，串聯(lián)中的各個單體電容器上電壓是否一致是至關(guān)重要的。2024/9/6334.超級電容器在應(yīng)用中面臨的主要問題

近年來，超級電容器在需要更高效更可靠電源的新技術(shù)領(lǐng)域中逐漸嶄露頭角。超級電容器產(chǎn)品正為各行業(yè)提供蓄能和輸電解決方案，包括從移動電子到工業(yè)設(shè)備等各方面，如汽車、重型運輸、可再生能源（風(fēng)和太陽能）、后備能源、無線通信、消費和工業(yè)電子，應(yīng)用范圍非常廣。2024/9/6344.超級電容器發(fā)展前景分析

尤其是隨著新能源行業(yè)的發(fā)展，電動汽車已經(jīng)成為全球汽車行業(yè)重點關(guān)注的領(lǐng)域，作為其關(guān)鍵部件——核心動力儲能設(shè)備的超級電容器也步入高速發(fā)展的階