初識電化學電容器

A. 什么是超級電容器？

超級電容器是一種新型的儲能裝置，由于其相對于傳統(tǒng)的平板電容器具有較高的能量密度，而相對于二次電池而言其具有較大的功率密度，因此它常常被描述為能夠“bridge the gap between capacitor and battery”。一般應(yīng)每三個月對電容器組的外表面、套管表面及周圍鐵架上的灰塵清掃干凈。Maxwell公司公布的超級電容器與鋰電池性能對比以及超級電容器的優(yōu)缺點的對比，

關(guān)于超級電容器，有一本很經(jīng)典的書籍。要想詳細了解電容器知識的小伙伴可以仔細閱讀一下該書籍。這里主要基于文獻閱讀的形式來介紹一下電容器的相關(guān)知識。

優(yōu)點                                                                     缺點

1.        循環(huán)壽命長                                             1.    低能量密度

2.        高功率密度                                             2.    線性下降的放電電壓

3.         可快速充放電                                         3.    自放電強

4.         安全                                                     4.    低輸出電壓

5.         工作溫度范圍廣

表格來源，Maxwell Technologies, Inc.

關(guān)于超級電容器，有一本很經(jīng)典的書籍B. E. Conway的“Electrochemical Supercapacitors: Scientific Fundamentalsand Technological and applicati”。要想詳細了解電容器知識的小伙伴可以仔細閱讀一下該書籍。當器件高速開關(guān)時，把射頻能量從高頻器件的電源端泄放到電源分配網(wǎng)絡(luò)。這里主要基于文獻閱讀的形式來介紹一下電容器的相關(guān)知識。

眾所周知，高頻設(shè)計過程中總是需要功率因素足夠高，但是由于電感性負載的存在，往往事與愿違，這時提高功率因數(shù)的常用方法就是給電感性負載并聯(lián)電容器。由于制造工藝的原因，會造成大電容的分布電感比較大，導致高頻性能不好，而小電容則剛剛相反，So，如果為了讓低頻、高頻信號都很好地通過，那么就可以采用一個大電容再并上一個小電容的方式（其實這已經(jīng)是司空見慣的PCB布局之一了）。電容器是一個密封體，如果密封不嚴，空氣、水分和雜質(zhì)會滲入其中而使其絕緣性能下降，甚至導致絕緣擊穿。在處理旁路電容時需要注意一個問題，就是旁路電容的頻率越高時，受到引線電感成分的影響也越大，因此一般建議使用貼片電容。

  電容器殼體膨脹

   電容器的絕緣介質(zhì)是油性有機物質(zhì)，在電容器運行過程中溫度逐漸升高，箱體隨之熱脹冷縮本是一種正?，F(xiàn)象，但當箱體密封受損空氣、水分、雜質(zhì)的侵入而使絕緣性能下降內(nèi)部放電或擊穿時，內(nèi)部產(chǎn)生大量氣體使箱體鼓起變形而膨脹。電容器的作用和工作原理在電子線路中，電容用來通過交流而阻隔直流，也用來存儲和釋放電荷以充當濾波器，平滑輸出脈動信號。造成箱體膨脹的主要原因有：運行時過電壓、過電流、操作過電壓、室溫過高、電容器本身質(zhì)量問題等。當出現(xiàn)電容器殼體膨脹時應(yīng)及時退出運行并查明原因排除故障。

   電容器出現(xiàn)下列情況之一的，應(yīng)作停用處理：

   電容器外殼嚴重膨脹有爆1炸可能的、漏油嚴重以及運行時內(nèi)部有響聲的、電容器接頭有過熱跡象的、運行時造成三相不平衡超過5%以上的。

   電容器操作時應(yīng)注意事項

   電容器的分、合閘操作應(yīng)嚴格按規(guī)范進行；電容器帶有殘余電荷的情況下禁止合閘；對電容器進行清掃時應(yīng)在母線上連接地線，如果熔斷器燒壞的應(yīng)在電容器的接頭上連接地線，以放掉電容器中的殘余電荷；電力補償電容器在運行過程中應(yīng)嚴格執(zhí)行安全運行規(guī)范，加強值班巡視和檢查，作好運行記錄，發(fā)現(xiàn)故障及時處理。如發(fā)現(xiàn)殼體膨脹、內(nèi)部有響聲和漏油，應(yīng)立即停止使用，以免爆1炸。