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雖然鋁電解電容器面臨著前所未有的壓力和挑戰,但是也不必過于悲觀地認定鋁電解電容器已經窮途末路,必定要退出歷史舞臺。然而新技術、新材料的發展,在給其它類別電容器帶來發展機遇的同時,也必定會為鋁電解電容器的創新突破打開方便之門。有機半導體材料、導電聚合物材料的出現及其合成技術的成熟,已經為鋁電解電容器的更新換代奠定了物質基礎。將有機半導體材料、導電高分子材料用作鋁電解電容器陰極的嘗試,得到的頻率特性、溫度特性可以和片式陶瓷電容器媲美,甚至高出固態鋁電解電容器。另外,對于傳統型鋁電解電容器而言,在一段時間內不可相比的容量價格比仍足以使其維持主流產品的地位。
隨著鋁電解電容產品的應用不斷廣泛,以及太陽能的迅猛發展,關于將兩者結合的課題引起了廣泛的設想,電容的部分也是有體積大的,也有體積小的,雖然都是叫做電解電容,但是它們的所在位置不同,產生的作用也不一樣。所以鋁電解電容將會在太陽能工程方面的應用也開展了諸多的會議。
電容器在電子線路中的作用一般概括為:通交流、阻直流。電容器通常起濾波、旁路、耦合、去耦、轉相等電氣作用,是電子線路必不可少的組成部分。在LSIC、VLSIC已經大行其道的今天,電容器作為一種分立式無源元件仍然大量使用于各種功能的電路中,其在電路中所起的重要作用可見一斑。作貯能元件也是電容器的一個重要應用領域,同電池等儲能元件相比,電容器可以瞬時充放電,并且充放電電流基本上不受限制,可以為熔焊機、閃光燈等設備提供大功率的瞬時脈沖電流。電容器還常常被用以改善電路的品質因子,如節能燈用電容器。
電容器的相關計算
電容器的容量
電容器的靜電容量的計算公式可表達為:用字母可表示為:
其中K=8.85×10-8μF/cm。
若干電容器并聯,其合成容量等于各個電容器容量之和,即C=C1+C2+……+Cn。電容器并聯可以增強其流通紋波電流的能力,擴展其在濾波、旁路電路中的使用。若干電容器串聯,其合成容量的倒數等于各個電容器容量的倒數和,即:1/C=1/C1+1/C2+……+1/Cn。電容器并聯使用,相應于增大了電介質的厚度,故可以提高其耐壓能力,使用在工作電壓較高的工作場合。
電容器存儲的電能 電容器充電至端電壓V時,此時再移動dQ=CdV的電荷所作的功為VdQ=CVdV,那么在電容器的整個充電過程中,電容器儲存的電能E即可表示為:;在整個充電過程中,電源消耗的電能為QV,所以為電容器充電,電源的能量利用率僅為50%。
充放電時電容器端子的電壓與電流變化趨勢
電容器通過定值電阻R充電時,電容器端子的電壓、電流變化趨勢為:
電容器通過定值電阻R放電時中,電容器端子的電壓、電流變化趨勢為:
1?3電容器的分類
依據所使用的材料、結構、特性等的不同,電容器的分類也不同。在此,我們主要依據電容器特性原理的不同,將其分為兩大類:化學電容器(chemicalcapacitor)和非化學電容器。
化學電容器
化學電容器是指采用電解質作為電容器陰極的一類電容器。廣義上講,電解質包括電解液(electrolyte)、二氧化錳(MnO2)、有機半導體TCNQ、導體聚合物(PPy、PEDT)、凝膠電解質PEO等。化學電容器又包含兩大類別:電解電容器(electrolyticcapacitor)和超電容器(supercapacitor)。