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中图分类号:F407.471 文献标识码:A 文章编号:
1.引言
随着经济的发展和人民生活水平的提高,越来越多的人开始关注生活品质。家用汽车普及率在不断攀升,汽车工业成为国民经济的支柱产业。然而,汽车在为人们提供快捷、舒适、便利生活的同时也面临着能源及环保的双重压力。当前,传统的汽车工业主要以石油作为燃料,然而石油作为不可再生资源终将枯竭。因此,发展新能源汽车是解决能源短缺,降低国民经济对石化能源依赖的必由之路,它必将成为汽车行业发展的风向标。新能源汽车是指除汽油、柴油发动机之外所有其它能源汽车,包括混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车等[1]。目前,制约新能源汽车发展的瓶颈主要是续航能力弱,如何提高新能源汽车的车载能量和续驶里程成为研究者们面临的首要难题。
薄膜电容器又称作塑料薄膜电容,它是以有机塑料薄膜做介质,以金属箔或金属化薄膜做电极,通过卷绕方式制成,其中以聚酯膜介质和聚丙烯膜介质应用最广。薄膜电容器具有很多优良的特性,是一种性能优异的电容器。它的主要特性如下:体积小,无极性,绝缘阻抗高,频率响应宽,其单体工作电压可达上千伏,不需要进行充放电均衡控制,可直接将多个薄膜电容器并联起来,以提高整体的工作电容量。
本文对薄膜电容器的电性能进行了分析,探讨了其与电解电容器相比的优越性以及其作为新能源汽车辅助动力源的可行性,并对其发展趋势和应用前景进行了展望。
薄膜电容器的电性能研究
2.1 自愈性
自愈性是衡量电容器抗过压能力的重要指标。当工作电压过大时,薄膜介质由于在某点存在缺陷容易出现击穿短路现象,而击穿点的金属化层可在电弧作用下瞬间融化蒸发掉。在这一阶段放电区的长度不断扩展。当放电结束后,放电区的温度迅速下降使得蒸发的一部分介质又重新凝聚起来,在放电电极的周围形成明显的绝缘层,从而把击穿区域隔离开来,使电容器的两极相互绝缘而仍能继续工作。从而极大提高了电容器工作的可靠性。正是由于这一特殊性能,薄膜电容器的抗浪涌电压能力大于1.5倍的额定电压,而普通电解电容允许承受的最大浪涌电压只有1.2倍额定电压。同时,由于薄膜电容器的塑料薄膜介质采用分割膜技术[2],理论上不会产生短路击穿的现象,这都大大提高了这类电容器的耐过压能力及安全性能。
2.2 温度特性
薄膜电容器具有良好的温度特性,由于其采用的介质材料是高温聚丙烯薄膜,其工作温度范围可以从-40℃-105℃,具有电解电容器所没有的温度特性。如图1所示。
图1 1KHz频率下两种电容器的容量随温度变化曲线
通过测量薄膜电容器和电解电容器在固定频率下电容量随温度的变化值,可以看出:薄膜电容器的容量随着温度的升高总体呈下降趋势,但下降的比例很小,只有300PPM/℃左右;而电解电容器的容量随温度变化值不论是在高温还是低温段都大了很多,为200-600PPM/℃。薄膜电容器良好的温度特性,大大降低了其对使用环境的限制,无论是在寒冷的北方或是炎热的沙漠地区都能够正常工作。而电解电容器由于其电解液的存在,低温环境下很可能会凝固,使其性能大为减弱,从而导致电机控制器不能正常工作。
2.3 频率特性
任何电容器在电场力作用下都要消耗能量,通常我们把电容器在电场力作用下单位时间内因发热而消耗的能量叫做电容器的损耗,用有功功率表示。然而有功功率不能说明电容器损耗特性方面的质量情况,于是我们用损耗角正切值来确切的表示电容器的损耗特性。高频损耗是薄膜电容器的一个重要的指标,它直接影响整机的可靠性。当前,许多电子仪器设备使用的控制器开关频率都较高,大约在10KHZ左右。这就要求产品的高频性能好,但对于电解电容器来说很难实现。我们通过实验分别测量了薄膜电容器和电解电容器在室温下电容量随频率的变化值,如图2所示。
图2 室温下两种电容器的容量随频率变化曲线
可以看出,电解电容器的容量随着频率增加逐渐减少,而薄膜电容器则基本不变。同时我们还测量了室温下两种电容器的介质损耗角正切值随频率的变化值,如图3所示。可以看出,随着频率的增加电解电容器的损耗急剧加大,但薄膜电容器的容量仅有微小变化。通过比较我们可以看出,薄膜电容器的工作频率范围宽且高频损耗低,具有良好的频率特性。
图3 室温下两种电容器的介质损耗角正切值随频率变化曲线
薄膜电容器在新能源汽车领域的应用分析
当前新能源汽车的主要发展方向是电动汽车,其动力源主要靠电能提供,其难点在于电力储存技术,如何提高电动汽车的车载能量及续航能力是目前面临的主要问题。当前,电动汽车主要依靠蓄电池存储电能。考虑在路况拥堵的情况下,车辆需要频繁的加速、减速、制动,而每次制动的时间往往很短。在此期间电机会产生脉动的再生电流。如果我们能够充分利用再生电流,通过能量转换技术将车辆减速时的动能转化成电能并进行储存再利用,将大大提高电动汽车的车载能量及续航能力。由于蓄电池的充电时间往往较长,需要十几分钟乃至几小时。将蓄电池用作再生能量的存储其回收效率过低。而电容器的充放电过程只需要几秒钟时间,将其用作电动汽车的辅助动力源可大大提高电动汽车的车载能量及续航里程。
目前,电动汽车上采用的电容器主要是双层电容器,也称作超级电容器[3]。它是一类电解电容器,其电极可以被视为悬浮在电解质中的两个多孔电极板。当给极板通电时,正极板吸引电解质中的负离子,负极板吸引正离子,实际上形成两个容性存储层,被分离开的正离子在负极板附近,负离子在正极板附近,通过极化电解质实现储能过程。超级电容器的工作电压偏低,一般不到十伏。为了提高整体工作电压,需要将多个电容器串联使用。同时还需要一套电容控制系统,保证电容组中的单体放电均衡。这些都导致了超级电容器的成本高且结构复杂。
通过以上对薄膜电容器的电性能研究可以看出,其与电解电容器相比,具有工作电压高,抗过压能力强,使用温度范围宽,高频特性好等优势,并且结构简单,成本低。考虑电动汽车中使用的电路设计有过压、反向电压,同时还有长寿命的要求,薄膜电容器无疑是电动汽车作为直流支撑电容的最佳选则。当然,薄膜电容器也存在一定缺陷,比如容量稳定性不如电解电容器,长期工作易造成容量降低,无法承受较大电流。因此,需要进一步解决其电容量及耐受力等问题,才能广泛应用于实际生产中。
结论
本文通过对薄膜电容器的自愈性、温度特性、频率特性的分析和研究,探讨了其作为新能源汽车辅助动力源的可行性。结果表明,薄膜电容器具有良好的自我修复能力,且耐过压能力强,工作温度范围宽,高频特性好。作为新能源汽车的辅助动力源具有明显的优势。将其用作制动再生能量的回收,可以改善电动汽车的性能、延长蓄电池的使用寿命,从而解决新能源汽车车载能量低,续航里程短的问题。但由于薄膜电容器的容量会随使用时间逐渐减少,并且承受大电流能力较差,制约了其在新能源汽车领域的应用。因此,还需要通过进一步研究才能够用于实际生产中。
参考文献
[1] 王文伟,毕文华编著.电动汽车基础知识[M].北京机械工业出版社,2010.
【关键词】膜箔式电容器;电压;电流;dv/dt;功率;频率特性
1.前言
随着现代工业、医疗、军事等电力电子装备的发展,对电容器的耐压、dv/dt、功率、频率特性、安全性和经济性等的要求越来越高.例如激光焊接、核磁共振、破甲电磁炮等装备的发展对电容器性能均提出了更高的要求。怎样才能使我们设计和制造的电容器达到或超过客户的期望?这是本文要探讨的问题,但重点是探讨如何提升电容器的dv/dt和无功功率能力。因为这些项目是我国电容器行业“十二五”规划开发的重点。
2.提升电容器dv/dt和功率能力的必要性
据有关资料报道,高科技电磁炮的穿甲能力(厚度)由下列公式(1)确定;电磁炮的发射速度由下列公式(2)确定:
式中:
:电容器在电场变化时承载或释放的电流
:电容量
:电容器端电压的变化率或电容器端电压对时间的导函数
由公式(3)和公式(2)可知电容器的dv/dt能力与电磁炮弹丸的发射速度相关。
3.高压和高dv/dt性能电容器的选取
电容器的型号规格繁多,成千上万,但按介质划分可以简化为五大类:
①有机介质电容器;
②无机介质电容器;
③电解电容器;
④气体电容器;
⑤双电层电容器。
在众多电容器中,可以或可能达到高压和高dv/dt性能需求又符合安全性和经济性等特点的电容器并不多。据报道:在一些高功率脉冲电源上曾发生过因电容器选用不当或承受耐压、dv/dt和功率能力不足而引发电源爆炸的事故。由此可知正确选用电容器是大功率整机安全和可靠设计的重要基础。目前可以或可能达到高压、高dv/dt并符合安全和高可靠要求的电容器主要有:高压聚丙烯介质电容器、聚苯乙烯介质电容器、聚苯硫醚介质电容器、聚四氟乙烯介质电容器、云母介质电容器等。在这5种电容器中,性价比最高的电容器应当数无感高压膜箔式聚丙烯电容器。其理由如下:
①高压膜箔式聚丙烯电容器具有耐压高、绝缘电阻高、损耗小、工艺性好和价格合理等综合优点,上列5种介质电容器的性价比详见表1。
②从生产实际和验证上看,高压膜箔式聚丙烯电容器的dv/dt能力可达54000V/μs,介质击穿场强≥280V/μm,单只电容器额定工作电压可≥2000Vdc,经过内串和外串组合,额定工作电压可以高达数万伏,绝缘电阻可达10×104MΩ,绝缘时间常数可达30×104MΩ·μF,这些指标可谓电容器之冠。
③介质损耗小,频率特性好,适合各种高、中、低频率脉冲电路和交流电路使用。
④无感高压膜箔式聚丙烯电容器介质吸收系数小,等效串联电阻和电感小,产品充放电速度快,提供瞬时特大功率的能力强。
⑤聚丙烯介质供应渠道广阔。
4.无感内2串高压膜箔式聚丙烯电容器存在的主要缺陷
目前,无感内2串高压膜箔式聚丙烯电容器存在的主要缺陷是:
①工作温度偏低(≤125℃),当产品使用环境温度在85~125℃之间,为保证电容器工作的可靠性和安全性,应以85℃为基准,环境温度每升高1℃,电容器的额定工作电压应降低1.25%;
②介电常数偏小(2.1~2.2),产品体积较大。
5.当前无感内2串膜箔式电容器结构上的不足和改进方法
众所周知,石墨和金刚石是同素异性体。石墨软如泥聚,金刚石坚硬无比,它们虽然是同种元素构成,但因结构不同,其性能差别甚大。用同种介质制作成不同结构的电容器,同样也有性能差别很大的特点。下面就不同结构内2串无感膜箔式电容器的性能作比较分析。
现有内2串无感膜箔式电容器的一般结构如图1,又简称老结构。
老结构电容器的不足之处是不同极性的两铝箔之间存在较大的空隙,如图1所示。这个空隙使电容器承载大功率充电的dv/dt能力显著下降,电容器的性能不能充分发挥和利用,严重时甚至引发产品爆裂失效和设备事故。目前,电容器制造厂家消除或减小这个空隙的主要措施是:将芯子放入专用设备中抽真空后再浸渍液态环氧或其它绝缘材料来填充空隙。因为老结构电容器芯子为压扁型,中间部位空隙大,两侧部位层间接触比较紧密,液态环氧分子粒度偏大等,浸渍料很难渗入芯子内部,欲用真空浸渍环氧来填充空隙的方法远远不能达到期望的程度。
老结构电容器在充电时发生爆裂失效的机理如下:由于两极板间空隙部位的绝缘性能比介质低,当充电电荷的动能或dv/dt值未超过它的承受能力时电容器的电流流向如图1.1所示,此时,电容器工作处于正常状态;当充电电荷的动能过大或dv/dt值过高或超过空隙部位的承受能力等,电容器的电流流向如图1.2所示,此时,电容器充电电荷沿空隙部位的表面产生飞弧放电,产生巨大的瞬时短路功率而导致电容器爆裂或爆炸。
证明老结构电容器爆裂或爆炸是由空隙部位表面飞弧放电引起的简单方法是对电容器做高的dv/dt充放电试验。试验要点是:先用一部份电容器,进行逐只、逐步提高承受dv/dt值的摸底试验,找到电容器爆炸的临界点,再用略大于临界点的dv/dt值对另一部份电容器进行试验,解剖爆裂或爆炸的电容器,可以观察到电容器的介质并未发生垂直于电场方向的击穿,而在空隙部位表面却有飞弧放电的明显痕迹,这就是高速电荷沿空隙部位表面飞弧放电引起电容器爆裂或爆炸的证据。
改善老结构电容器空隙部位表面飞弧放电的主要方法有:①变内浸环氧为内浸高性能绝缘油,如单苄基和二苄基甲苯、全氟化碳等;②变内浸环氧为加充氮气或不活泼气体;③增大两极间的爬电距离;④改变芯子结构,如图2-1(又称新结构图2-1)、图2-2(又称新结构图2-2)等。本文重点探讨图2-1、图2-2创新结构产品。
比较上述4类改善方法,我们分析、验证认为第④类即改变芯子结构的方法最优;在第④类方法中,图2-2的方法最佳.其理由如下:
第①和第②类方法的不足之处是产品制造时需对电容器实行全密封,否则不能保持和保证改善效果,前功尽弃。但这样会增加工艺的复杂性和产品成本。因为这类改进采用了液态物或气态物和全密封结构,若有不测,产品发生爆炸的威力和破坏性比图1老结构产品要大得多;
第③类方法的不足之处是要增大产品尺寸,不利于产品小型化。这种方法虽然能提高产品承受低频dv/dt的能力,但因未能消除“直通”气隙,内部残留空气会在高压或高频条件下仍会发生电离,产品承受高频dv/dt的能力改善不多;
第④类方法——改变芯子结构,能克服第①~第③类方法的不足,经验证明图2-1、图2-2新结构产品可以使产品承受dv/dt的能力分别比图1的老结构产品提高10~30%和20~50%。新结构产品承受dv/dt的能力显著提高,主要原因是堵断了内部(不同极性的)两电极之间的放电通道(如图3),使内2串无感膜箔式电容器承受dv/dt的能力得到了充分发挥和利用。
新结构产品图2-1与图2-2的等效电路结构图分别见图4和图5,从表面上看,它们的电路似乎全等,如果将图2-1、图2-2、图3与图4和图5结合起来分析,就会发现图2-1新结构产品与图2-2新结构产品有明显区别,并且图2-1新结构产品的性能不如图2-2的好。
图2-1新结构产品的主要缺陷有3点(与图2-2相比):①芯子C1相对于C2的介质厚度太大;②芯子C1相对于C2的电容量太小;③因为①、②两个缺陷存在C2比C1承受耐压和dv/dt的能力要小很多;由于组合电容器承受负荷的最大能力是由最差的(相对)单芯个体性能决定,所以当C2失效后将导致组合电容器整体发生崩溃性失效。而图2-2新结构产品弥补了图2-1新结构产品的不足,相对图2-1而言,图2-2组合电容器的4个电容器单芯使用的介质厚度和形成的电容量是一致的,这是图2-2新结构产品为啥比图2-1新结构产品性能好的主要原因。
6.图2-2新结构产品性能验证情况
图2-2新结构产品性能验证情况如图6、图7。
由图6可知CBB82-2000Vdc-0.0027μF新结构产品在额定电压下,承载瞬时最大充电电流可达2000A,承受瞬时最大充电dv/dt可达730KV/μs,承受瞬时最大充电功率可达980KW。
由图7可知CBB82-2000Vdc-0.0027μF新结构产品在额定电压下,承载瞬时最大放电电流可达2000A,承受瞬时最大放电dv/dt可达730KV/μs,承受瞬时最大放电功率可达3940KW。
由图6和图7及上述数据比较,可以看出:当电容器充放电电路的等效串联电阻一定时,电容器放电的瞬时最大功率比充电时的瞬时最大功率可大数倍。利用电容器的这一放电特性,特别有利于提高穿甲电磁炮的作战威力和适合需要产生瞬时特大功率的电子装备提升工作能力。
电容器充放电时电压、电流、、功率任意时刻的瞬时值或最大值也可以用下列公式进行理论计算:
6.1 被试电容器充电时任意时刻电压的瞬时值
:电容器放电时任意时刻的瞬时功率,单位(W)
注:①负号表示电容器放电输出功率(或释放能量)。
②其余符号的意义和单位同于公式(6)。
目前我们试制的新结构产品承受电流、dv/dt、瞬时功率等特性参数均大大超过了当今国际同行名牌厂家公开的技术指标,在国际上处于领先水平。这是我国改进和创新电容器结构取得的显著成果。
7.结束语
产品结构改进和创新,往往可以起到“四两拨千斤”的作用。通过本文抛砖引玉的交流,希望能够促进国内同行在电容器结构改进和创新方面取得更大突破、取得更多令国际瞩目的成果。
参考文献
[1]中国电子元件行业协会.电容器分会电容器行业信息汇编[Z].2011(6).
[2]曲喜新.现代有机介质薄膜[D].电子科技大学电子元件与材料专辑,1993.
[3]ARCOTRONICS GROUP,Edition 2008.
[4]WIMA BEST CAPACITORS MADE IN GERMANY Edition 2011.
电容器的介质:纸介电容,薄膜电容,陶瓷贴片电容,油浸纸电容,金属化纸介电容,铝电解电容。
电容器的定义:
电容器是由两块金属电极之间夹一层绝缘电介质构成。当在两金属电极间加上电压时,电极上就会存储电荷,所以电容器是储能元件。任何两个彼此绝缘又相距很近的导体,组成一个电容器。平行板电容器由电容器的极板和电介质组成。在直流电路中,电容器是相当于断路的。电容器是一种能够储藏电荷的元件,也是最常用的电子元件之一。
(来源:文章屋网 )
今年是科技股元年,在经济复苏时期科技股成为大家最为信赖的股票,从年初至11月19日,电子元件行业指数上涨了68.57%,而上证综合指数在此期间下跌了10.95%,沪深300指数下跌了10.08%。在年初至11月19日的各行业涨跌幅排名中电子行业指数涨幅最大,不仅跑赢了大盘,并且跑赢了其他行业。而明年科技股仍然是市场中的中坚力量,依然值得信糊。
从估值上来看,2010年电子行业估值相比2009年同期估值提升了52%,目前电子行业的估值处在历史高位。但是,现在的形势与以往的形势有所不同,在曾经的讲话中就说“今年是中国经济最复杂的一年”的论调,电子行业明年也会符合“复杂”这个特征。从整体估值的数值上来看,确实有很大的下行压力,但是要看到,目前我国经济正处在一个经济复苏和转型阶段,处在这样一个复杂的环境之中,电子行业肩负着重大责任。事实上具有高科技特性的电子行业在今年的出色表现已经证明了这一点。当今局势下电子行业可以引导经济完成转型、步入正常轨道。
相信在明年消费升级和产业升级这两个鲜明投资主题下,电子行业依然值得信赖,高成长性决定了电子行业应该享有高估值。新形势结构化增长成为投资主要特征。在国家七大新兴战略产业中的信息技术产业中就提到:着力发展集成电路、新型显示,加快重要基础设施智能化改造。大力发展数字虚拟等技术。在新材料产业中:大力发展稀土功能材料、半导体照明材料等新型功能材料。开展纳米、超导、智能等共性基础材料研究。
在投资评级下调的25只股票中,建筑工程行业有5家公司入围而名列榜首,具体原因何在?
目前,A股建筑行业2010~2012年的市盈率为17、13、10倍,略高于国际建筑行业估值水平的均值。年初以来,国内建筑行业和国际建筑业的估值差异有所缩小,这主要有两个原因:一方面,中国建筑企业的发展模式与国际建筑巨头的业务模式逐渐趋同(多元化业务模式),另一方面,中国建筑业在“2008年大投资”效应逐步退出之后,行业的增长动力有所下降。总体上看,近三个月A股建筑行业与全球建筑业的估值差距未发生明显变化。这也显示出,当前全球和国际建筑市场的基本面情况并无较大变化。
目前国内建筑业与全球建筑业的估值水平相比,是合理的。结合行业目前估值水平和行业景气状况,维持对行业“中性”的投资评级。
本期我们选择居评级上调的法拉电子、南洋科技以及评级下调的新疆城建进行简要点评。
法拉电子(600563)
新兴产业中的强者
公司是国内最大的薄膜电容器生产企业,公司产品大功率薄膜电容是太阳能发电、风机发电、新能源汽车等产业必不可少的元器件;随着国家“十二五”规划将新能源和新能源汽车列入七大战略性新兴产业之中,新能源产业和新能源汽车产业在“十二五”期间将保持快速增长,而作为必要元器件的大功率薄膜电容也将保持高增长,看好公司未来增长前景。
公司2010年第三季度实现归属上市公司股东净利润0.61亿元,同比增长91.1%,公司2010年1至9月实现归属上市公司股东净利润1.71亿元,同比增长104.3,实现EPS0.76元,高于公司预增公告估计。公司2010年第三季度母公司主营业务收入为2.45亿元,同比大幅增长58.5%,环比增长3.5%,符合市场的预期。
公司2010年第三季度毛利率达到了37.9%,为近年以来的新高。这主要是由于:1)薄膜电容市场供不应求,市场平均售价有所提升;2)公司产能利用率为100%,大大提升了生产效率;3)三季度主要原材料价格维持在较低水平,降低了公司生产成本。
南洋科技(002389)
高端电子薄膜制造的龙头
公司是我国第二大聚丙烯电容器薄膜生产企业,拥有金属化膜产能3000吨和基膜产能5000吨,仅次于铜峰电子。但公司产品集中于高端领域,综合毛利率30%以上,远高于铜峰电子的5~20%。目前6um以下薄膜、高压电力电容器薄膜、金属化安全膜等高端产品已经占公司产品总销量的70%以上。其中,公司6um以下薄膜的市场占有率约16%,其余基本为进口品牌占据,年进口量超过1万吨,公司产能严重不足。
公司利用募集资金1.6亿元建设2500吨超薄型耐高温金属化薄膜项目,预计2011年5月可建成投产,当年实现设计产能的30%,第二年达到80%,第三年产能完全释放。
另外,公司拟建设1500万平米锂电池隔膜项目,投产后预计实现销售收入1.2亿元,实现净利润2500万元。按公司85%的股权计算,将提高公司EPS0.32元。公司本身是高端电子薄膜制造的龙头企业,对于各种厚度、各种规格的高端电子薄膜拉伸制造有着丰富的经验和技术储备,因此在锂电池隔膜制造方面有着得天独厚的优势。公司目前已经掌握了干法和湿法两种制膜技术,以及动力锂电池膜的制膜工艺,未来发展前景十分广阔。
新疆城建(600545)
公司综合毛利率大幅下降
【关键词】电子产品 电容
1 电容器的功能都有什么
旁路电容,以旁路电容的电路称为旁路电容供电的本地组件,它具有均匀的输出阻抗,减少干扰信号的滤除信号中的高频分量的滤波器,主要是滤除高频杂波,正常情况下,聚酯陶瓷电容器的容量一般较小基于皮肤。
去耦电容:即用于去耦电路中的电容叫做去耦电容,多用于多级放大器的直流电压供给电路中,以消除每级放大器间的耦合干扰,滤除输出信号的干扰,把输出信号的干扰视为滤除对象,亦可将去耦电容视为电池,利用其充放电,使信号放大后不会因电流的畸变而受到干扰。它的容量可依据信号的频率或抑制波纹程度而定。
耦合电容:耦合电容是用于电容耦合电路,称之为电容耦合,用于低频信号的传输和放大,以防止前后两个阶段的电路静态工作点的相互作用,以发挥分离直流量的通信
滤波电容:用在滤波电路中的电容称为滤波电容器。这是我们通常使用后的整流电源的电容器,它是成脉动直流整流电路整流电路,要顺利通过充电和放电的电容和电容一般电解电容和容量较大,在微观层面。
消震电容:用于高频损耗的电容振荡电路,被称为高频振动电容,用于音频放大器具有负反馈,消除了高频放大器的可能发生高频啸叫现象。
补偿电容:用于电容补偿电路被称为补偿电容,是用于高低音补偿电路,以提高在高频和低频信号的播放信号。
2 电容的分类
2.1 铝电解电容器
容量范围是0~F1,F2,高纹波电流,大容量,稳定耐用的电容器,广泛用于电源滤波器,耦合器等场合。
2.2 薄膜电容器
电容系列0.1皮法~10皮法,一个较小的耐受能力高、稳定性和非常低的电压的效果,所以是X,Y安全电容,EMI / EMC为优先选择。
2.3 钽电容
容量范围是2.2微法 ~ 560微法系列电容,低等效串联电感,低等效串联电感,低等效串联电阻的脉冲吸收、噪声抑制和瞬态响应都表现的明显比铝电解电容器更出色,是高稳定性电源的不二选择。
2.4 陶瓷电容器
容量范围在0.5皮法 ~ 100微法系列电容,独特的材料工艺和超薄的薄膜技术,足以满当今的更轻、更薄、更节能的设计要求。也是当今市场广泛应用的领域。
2.5 超级电容器
容量范围在0.022法 C 70法系列电容,电容容量值高,这被称为“黄金电容”或“法拉电容器”。其主要特点是:非常高的容量值,优秀的充电/放电特性,广泛应用于电能的存储和备份,缺点是耐压力较低,可承受温度范围较狭窄。
在这里顺便再说一下今后电容的发展趋势电容今后的发展趋势就是小型化,大容量。其中,多层陶瓷电容领域是发展最快的。市场上也有很多企业在做这方面的工作。
多层陶瓷电容器在轻便移动式产品中得到了广泛且成功的应用,但最近几年,只能数字设备的技术进展也对数字电路电子产品的发展提出了新的要求。例如手机需要更高更快的发送速率和更强的功能;带宽处理器要求速度高、电压低;显示设备需要的厚度不得大于0.5毫米,这就需要更小体型更大容量的电容器。
电容的选择
电容种类比较多 在不同的应用场合 主要考虑的参数也不一样
常见的考虑参数有:电压;容量(电容值);电容量的容差;等效串联电阻;温度系数 ,工作温度范围;漏电流;寿命;等等。通常,应该如何为我们的电路选择一颗合适的电容呢?笔者认为,应基于以
1、电容的规格;
2、电容的类型;
3、噪声等级;
4、直流偏压下的电容变化量;
5、容值误差;
6、额定耐压;
7、静电容量;
等几点要求考虑。
有人问了,是否有快捷的方式帮助我们选择?其实,电容作为电路器件的元件,几乎每个器件的 名牌 或者 特别标示,都比较明确地指出了元件的参数及性能特性,也可以说是,依照铭牌即可以获得基本的器件选择要求,然后再进一步根据环境,作用,场所等特殊要求。而我们往往只注重看电容的容量和种类,却忽略了电容所要长期使用的环境,特殊的电路必须按其特殊要求选择。
例如发动机中的多层陶瓷电容器的要求就比较特殊:首先是耐高温,陶瓷电容器要在 200℃的环境温度下长期正常工作;接下来是要能承受电池短路产生大电流的冲击而不击穿,下面还要求体积不能太大,必须能放置在狭小的空间内。举这个例子就是说,选择电容不能只看容量,更要注重综合选择,这样不但能使电容与设备相匹配,更能保证电容的工作寿命,保证整个设备的使用年限。
以上是我对电容的分类应用及选择的一点认识,希望能帮助到你,科技在发展,文明在进步,这些都离不开人们对新事物的探索与追求,只要有有了追求,新事物,高尖端事物才能源源不断的展示出来,世界才会变得缤纷多彩。
参考文献
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