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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”。当所用的信号脚在***1大容量负载下同时开关时，用来保持提供给器件恒定的直流电压和电流。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，

关于超级电容器，有一本很经典的书籍。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。

在电源给电容器充电过程中的任一时刻，若电容器所带电荷量为q，则电容器两板间的电压U＝qC。测试操作时，先用两表笔任意触碰电容的两引脚，然后调换表笔再触碰一次，如果电容是好的，万用表指针会向右摆动一下，随即向左迅速返回无穷大位置。充电电流必然流经内阻r，设内阻r两端的电压为Ur，根据欧姆定律可知E电动势＝U＋Ur。所以不难想象，图6.12中斜直线上方的三角形面积，即为电源电动势做功QE电动势过程中被消耗在内阻r上而转变为焦耳热的能量。

问题解决了！在用电源给电容器充电的过程中，只能有一半的能量被电容器储存，必然有另一半能量消耗在回路的电阻之上。除颤器内带有电池，先通过电子线路把电池供电的电压升高到约U＝5000V，对电容器充电，充电后电容器储存的能量约为W＝12CU2＝875J。如果电容器储存的能量很多，则消耗在回路电阻上的能量也就同样的多。如果这部分能量全部消耗在电源的内阻上，则对电源十分不利，这也是在充电回路中另外增加限流电阻的原因。

至此，可能还有一个疑问：如果对电容器充电的能量利用率仅有50％，给使用电容器作为电源的电动汽车充电不是会浪费很多电能吗？要知道上面讨论的是用有固定电动势的电源给电容器充电的情况，如果给大容量电容器充电，应该使用可变电动势的电源，这样可以使充电的能量利用率大大提高。在中学阶段，有句话，就叫通交流，阻直流，说的就是电容的这个性质。

众所周知，高频设计过程中总是需要功率因素足够高，但是由于电***负载的存在，往往事与愿违，这时提高功率因数的常用方法就是给电***负载并联电容器。电容器爆1破当电容器内部发生极间或极对外壳击穿时，与之并联运行的电容器组将对它放电，此时由于能量极大可能造成电容器爆1破。由于制造工艺的原因，会造成大电容的分布电感比较大，导致高频性能不好，而小电容则刚刚相反，So，如果为了让低频、高频信号都很好地通过，那么就可以采用一个大电容再并上一个小电容的方式（其实这已经是司空见惯的PCB布局之一了）。在处理旁路电容时需要注意一个问题，就是旁路电容的频率越高时，受到引线电感成分的影响也越大，因此一般建议使用贴片电容。

汽车电容器的安装：

1、每只电容器上应串联一只***管，可确保由于电容器失效而引起的电路故障。

2、电容器的安装位置应尽量接近汽车音响机或功率放大器，必须使用尽量短又较粗电源线连接，电源线的端头处应进行涮锡处理。

   另外还需要指出的是，汽车音响电容器只是汽车音响的辅助器材，不可能对所有的汽车音响都会有非常大的音质的改变，但是它在高1级汽车音响中的画龙点睛的作用，不但用电路的基本理论可以进行解释，如果安装得当，可以使您的高1级汽车音响的声音可谓是绕梁三日入木三分。电容器壳体膨胀电容器的绝缘介质是油性有机物质，在电容器运行过程中温度逐渐升高，箱体随之热胀冷缩本是一种正常现象，但当箱体密封受损空气、水分、杂质的***而使绝缘性能下降内部放电或击穿时，内部产生大量气体使箱体鼓起变形而膨胀。