電容器的發(fā)展課件

電容器的發(fā)展

2022/12/161目錄一.電容器的定義二.電容器的分類三.常用電容器介紹四.電容器的應(yīng)用五.超級電容器2022/12/162一：什么是電容器?

它是一種由兩片相距很近的金屬板（金屬薄膜）中間夾層絕緣物質(zhì)（又稱電介質(zhì)）構(gòu)成的。

空氣、紙、云母片以及塑料等都可以作為電容器的電解質(zhì)。電容器是存儲(chǔ)電荷的元件。

2022/12/163金屬極板絕緣物質(zhì)(電介質(zhì))電容器的電容跟兩極板的正對面積、兩極板的距離以及兩極板間的電介質(zhì)都有關(guān)系．知道了影響電容大小的因素，就可以根據(jù)需要制成各種不同的電容器．電容器按結(jié)構(gòu)不同可分三大類：固定電容器、可變電容器和半可調(diào)（或稱微調(diào)電容

器）二：電容器的分類

2022/12/1652022/12/166●按電介質(zhì)分類：有無機(jī)介質(zhì)分類、有機(jī)介質(zhì)電容器、電解電容器以及液體介質(zhì)電容器。●按用途分有：高頻旁路、低頻旁路、濾波、調(diào)諧、高頻耦合、低頻耦合、小型電容器。2022/12/167三：常用電容器介紹

常用固定電容器1、鋁電解電容器

具有極性,容量大，能耐受大的脈動(dòng)電流，容量誤差大，泄漏電流大；普通的不適于在高頻和低溫下應(yīng)用,不宜使用在25kHz以上頻率,多用于低頻旁路、信號耦合、電源濾波。2022/12/168

3、薄膜電容器

頻率特性好，介電損耗小不能做成大的容量，耐熱能力差,用于濾波器、積分、振蕩、定時(shí)電路。2022/12/1610可變電容器

可變電容器是一種電容量可以在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)的電容器，通常在無線電接收電路中作調(diào)諧電容器用。 可變電容器按其使用的介質(zhì)材料可分為空氣介質(zhì)可變電容器和固體介質(zhì)可變電容器。2022/12/16122022/12/1614四：電容器的應(yīng)用1.電容器在儀器或設(shè)備中的應(yīng)用

1.濾波主要作用是減少直流電壓的交流分量。

多應(yīng)用于測量,控制和通訊的儀器、設(shè)備中，也應(yīng)用于感應(yīng)爐和焊接設(shè)備中。2022/12/16152.脈沖

主要作用是吸收和提供大的浪涌電流波。主要作用是可以在一定的時(shí)間內(nèi)充電，快速放電，能量密度高。應(yīng)用于除顫器、高能量閃光燈、激光器、X射線設(shè)備、超聲波清洗設(shè)備、水/食物凈化設(shè)備等。2022/12/1616提高功率因數(shù)

主要功能是限制電抗性電流，使功率因數(shù)接近設(shè)備本身的功率因數(shù)。

應(yīng)用于UPS、高功率輸入濾波器、風(fēng)車發(fā)電機(jī)、

高功率變極器。2022/12/16172.電容器在電器中的應(yīng)用音響分頻器

用電感和電容構(gòu)成分頻網(wǎng)絡(luò),主要應(yīng)用電容的通高頻，阻低頻，電感的通低頻，阻高頻特性，將聲音頻率信號分成不同的波段,送到不同的揚(yáng)聲器播放。主要分為以下三種:A:高通濾波器:使高于某頻率的信號通過；B:帶通濾波器:使某一頻率帶的信號通過；C:低通濾波器:使低于某頻率的信號通過。2022/12/16184.電容器其他應(yīng)用簡介1電力遮斷器2高壓負(fù)載關(guān)閉器和配電線傳輸通信3受激準(zhǔn)分子激光器4脈沖成形電路2022/12/16202022/12/1621五：超級電容器超級電容器基本原理為：當(dāng)向電極充電時(shí)，處于理想極化電極狀態(tài)的電極表面電荷將吸引周圍電解質(zhì)溶液中的異性離子，使這些離子附于電極表面上形成雙電荷層，構(gòu)成雙電層電容。由于兩電荷層的距離非常小（一般0.5mm以下），再加之采用特殊電極結(jié)構(gòu)，使電極表面積成萬倍的增加，從而產(chǎn)生極大的電容量。2022/12/16232.超級電容器的基本原理超級電容器實(shí)現(xiàn)了電容量由微法級向法拉級的飛躍，徹底改變了人們對電容器的傳統(tǒng)印象。目前，超級電容器已形成系列產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)電容量0.5-1000F（法），工們電壓12-400V，最大放電電流400-2000A。2022/12/1624超級電容器作為大功率物理二次電源，在國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域用途十分廣泛。其主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面：（1）超級電容器在交通工具節(jié)能環(huán)保方面有著廣泛的應(yīng)用由于超級電容器公交以電力為能源，沒有汽車尾氣的排放，沒有地面軌道和空中觸線網(wǎng)，更加干凈、靈活。2022/12/16263.超級電容器的應(yīng)用而且超級電容器還解決了原來所用蓄電池所帶來的污染問題，同時(shí)超級電容所具有的循環(huán)充電壽命長的優(yōu)點(diǎn)。超級電容器具有功率密度高(比鉛蓄電池大一個(gè)數(shù)量級)和使用溫度范圍寬的特點(diǎn)。（2）超級電容器可以用于USP系統(tǒng)和備用電源

當(dāng)今的UPS（不間斷電源）系統(tǒng)大多數(shù)使用鉛蓄電池作為應(yīng)急電源，而由于它的充2022/12/16273.超級電容器的應(yīng)用電接受能力遠(yuǎn)不如超級電容器，那么在頻繁停電的情況下使用時(shí)，就會(huì)因長期充電不足而使電池硫酸鹽化，從而縮短使用的壽命。超級電容器在這種情況下，由于可以在數(shù)分鐘內(nèi)充足電，就完全不會(huì)受到頻繁停電的影響。另外，在某些特殊情況下，超級電容的高功率密度輸出特性，會(huì)使它成為很好的應(yīng)急電源。

2022/12/16283.超級電容器的應(yīng)用（4）在小功率用電設(shè)備上的應(yīng)用

傳統(tǒng)的電池手電筒壽命有限，即使是現(xiàn)代的LDE手電筒，充滿電也需要數(shù)小時(shí)，電池的循環(huán)壽命很短。而使用超級電容器作為儲(chǔ)能元件的手電筒，充電只需90s，循環(huán)壽命可達(dá)明50萬次。如果每天充放電一次，可使用約135年，這種戰(zhàn)術(shù)手電筒是警察和軍隊(duì)開發(fā)的。采用超級電容器作為儲(chǔ)能元件，確保了應(yīng)急照明燈具有節(jié)電、高亮度、不間斷性和長壽命的特點(diǎn)。2022/12/16303.超級電容器的應(yīng)用超級電容以自身優(yōu)秀的特點(diǎn)，使其在交通、工業(yè)、軍事、消費(fèi)類電子產(chǎn)品等領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。但是，由于超級電容器是一個(gè)新興的儲(chǔ)能器件，它在應(yīng)用中還有很多的問題需要解決，主要體現(xiàn)在以下三方面：（1）超級電容器自身技術(shù)問題 目前的超級電容器在電能存儲(chǔ)方面與電2022/12/16314.超級電容器在應(yīng)用中面臨的主要問題池相比還有一定的差距，因此怎樣提高單位體積內(nèi)的能量(即能量密度)是目前超級電容器領(lǐng)域的研究的重點(diǎn)與難點(diǎn)。（2）電參數(shù)模型的建立問題 在某些領(lǐng)域，超級電容模型可以等效為理想模型。但是在軍事應(yīng)用中，尤其是在衛(wèi)星和航天器的電源應(yīng)用中，一些非理想?yún)?shù)可能會(huì)帶來潛在的隱患，這是不可忽視的。2022/12/16324.超級電容器在應(yīng)用中面臨的主要問題（3）一致性檢測問題

超級電容的額定電壓很低(不到3V)，在應(yīng)用中需要大量的串聯(lián)。由于應(yīng)用中需要大電流充放電，而過充則對電容的壽命有嚴(yán)重的影響，因此，串聯(lián)中的各個(gè)單體電容器上電壓是否一致是至關(guān)重要的。2022/12/16334.超級電容器在應(yīng)用中面臨的主要問題

近年來，超級電容器在需要更高效更可靠電源的新技術(shù)領(lǐng)域中逐漸嶄露頭角。超級電容器產(chǎn)品正為各行業(yè)提供蓄能和輸電解決方案，包括從移動(dòng)電子到工業(yè)設(shè)備等各方面，如汽車、重型運(yùn)輸、可再生能源（風(fēng)和太陽能）、后備能源、無線通信、消費(fèi)和工業(yè)電子，應(yīng)用范圍非常廣。2022/12/16344.超級電容器發(fā)展前景分析

尤其是隨著新能源行業(yè)的發(fā)展，電動(dòng)汽車已經(jīng)成為全球汽車行業(yè)重點(diǎn)關(guān)注的領(lǐng)域，作為其關(guān)鍵部件——核心動(dòng)力儲(chǔ)能設(shè)備的超級電容器也步入高速發(fā)展的階段。超級電容器已成為改善傳統(tǒng)電車缺陷，發(fā)揮其零排放、節(jié)能、低成本、低噪音等優(yōu)點(diǎn)的一種先進(jìn)的儲(chǔ)能裝置。2022/