乐鑫光电介绍电容器的结构
虽然,目前全球已有许多家电容器生产商,可以提供许多种类的电容器产品,但大部分产品都是基于一种相似的双电层结构,电容器在结构上与电解电容器非常相似,它们的主要区别在于电极材料。
早期的电容器的电极采用碳,碳电极材料的表面积很大,电容的大小取决于表面积和电极的距离,这种碳电极的大表面积再加上很小的电极距离,使电容器的容值可以非常大,大多数电容器可以做到法拉级,一般容值范围为1~5000F。
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什么是电容
依据在一对电极间维持电场的介质电容通常被分为三类,普通电容、电解电容和电化学双层电容。在这三类电容的容量方面,电化学双层电容(电容)以优势高居榜首(可达几千法拉)。这是因为电容的电场介质是由多孔的活性炭和分子级的电解离子组成。 电容结构组成 法拉电容中的活性炭电极的多孔特殊表面的比表面积可以达到2000㎡/g,电荷的间隔距离都在10埃以下。一个拥有良好电解质的电容电压值小于3.0V。 由于注入了高电导率的电解液,并拥有高电导系数的电极和离子纤维隔离层,电容显示出相当低的串联阻抗。现在,商业化的电容的能量密度已经能超过5Wh/Kg,功率密度能达到20kW/kg。 电容本质上依据静电型能量储存方式而工作,是纯粹的物理反应,而且完全可逆。电容的充电和放电是由电解液中的离子运动而实现,这种能量储存过程与电池技术基于化学反应的过程相比较,没有任何化学键的结合或断开。百万次充、放电循环之后证明电容的循环寿命非常好。 比较电容储能技术和电池及其他储能技术相对优势的一个好方法是将它们画在Ragone图上,它将能量储存和功率储存对应起来,并主要显示能量密度随功率密度的增加而减小。这是一种把能量储存方式按量定位,并将其归为从牵引拖动到能量缓存等多种用途好方法。
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电容作为一种储能和滤波元件,是整个电源中的核心元器件之一。业内有一句话“电解电容的寿命就是LED驱动电源的寿命”,所以电容的寿命问题是制约LED照明发展的短板所在。
传统液态电容存在温度特性差、导电差、阻抗大、寿命短、安全性差等缺陷,当其使用温度超过125℃时,寿命会快速缩短,在-40℃以下的极低温条件下,液态电源的活性便会降低,它在电路上所起到的电器性能也会减弱。