初识电化学电容器
A. 什么是超级电容器?
超级电容器是一种新型的储能装置,由于其相对于传统的平板电容器具有较高的能量密度,而相对于二次电池而言其具有较大的功率密度,因此它常常被描述为能够“bridge the gap between capacitor and battery”。Maxwell公司公布的超级电容器与锂电池性能对比以及超级电容器的优缺点的对比,如下面表格所示
关于超级电容器,有一本很经典的书籍B. E. Conway的“Electrochemical Supercapacitors: Scientific Fundamentalsand Technological and applications”。要想详细了解电容器知识的小伙伴可以仔细阅读一下该书籍。这里主要基于文献阅读的形式来介绍一下电容器的相关知识。
电容的选择。选择旁路电容和去耦电容时,并非取决于电容值和大小,而是电容的自 谐振频率,并与所需旁路式去耦的频率相匹配。在自谐振频率以下电容表现为容性,在自 谐振频率以上电容变为感性,这将会减小 RF 去耦功能。再看看常用的两种瓷片电容的自谐 振频率。
综上可得,使用去耦电容最重要的一点就是电容的引线电感。表贴电容比插件电容高 频时有很好的效能,就是因为它的引线电感很低。
并联电容。若有些电路中滤波效果不好,可以采用并联电容的方式来增加滤波效果, 但不是随意的增加并联的个数或随意放置几个电容,这样只会浪费材料。
一般原则是并联的电容必须有不同的数量级(例如 0.1μF 和 1nF),这个数量级最1好是两个或 100 倍。
(4)滤波。滤波是将信号中特定波段频率滤除的操作,是抑制和防止干扰的一项重要
措施,通俗点讲就是将想要的留下,不想要的统统干掉。
电子电路中,只有在电容器充电过程中,才有电流流过,充电过程结束后,电容器是不能通过直流电的,在电路中起着“隔直流”的作用。电路中,电容器常被用作耦合、旁路、滤波等,都是利用它“通交流,隔直流”的特性。那么交流电为什么能够通过电容器呢?我们先来看看交流电的特点。交流电不仅方向往复交变,它的大小也在按规律变化。电容器接在交流电源上,电容器连续地充电、放电,电路中就会流过与交流电变化规律一致的充电电流和放电电流。
电容器的选用涉及到很多问题。首先是耐压的问题。加在一个电容器的两端的电压超过了它的额定电压,电容器就会被击穿损坏。一般电解电容的耐压分档为6.3V,10V,16V,25V,50V等。