电解电容范例6篇

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电解电容范文1

万用表又称为复用表、多用表、三用表、繁用表等,是电力电子等部门不可缺少的测量仪表,一般以测量电压、电流和电阻为主要目的。万用表按显示方式分为指针万用表和数字万用表。是一种多功能、多量程的测量仪表,一般万用表可测量直流电流、直流电压、交流电流、交流电压、电阻和音频电平等,有的还可以测交流电流、电容量、电感量及半导体的一些参数等。

万用表是一种带有整流器的、可以测量交、直流电流、电压及电阻等多种电学参量的磁电式仪表。对于每一种电学量,一般都有几个量程。又称多用电表或简称多用表。万用表是由磁电系电流表,测量电路和选择开关等组成的。通过选择开关的变换,可方便地对多种电学参量进行测量。其电路计算的主要依据是闭合电路欧姆定律。万用表种类很多,使用时应根据不同的要求进行选择。

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电解电容范文2

电容器的介质:纸介电容,薄膜电容,陶瓷贴片电容,油浸纸电容,金属化纸介电容,铝电解电容。

电容器的定义:

电容器是由两块金属电极之间夹一层绝缘电介质构成。当在两金属电极间加上电压时,电极上就会存储电荷,所以电容器是储能元件。任何两个彼此绝缘又相距很近的导体,组成一个电容器。平行板电容器由电容器的极板和电介质组成。在直流电路中,电容器是相当于断路的。电容器是一种能够储藏电荷的元件,也是最常用的电子元件之一。

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电解电容范文3

电能和燃油的紧缺使人们开始寻找更多的替代能源,超级电容器弥补了铝电解电容和可充电电池之间的技术缺口,同时又克服了两者的缺陷。它们与传统的电池系统不同,能够以很高的电流进行充电和放电,不会老化。超级电容器的热响应能力也优于电池系统,它的充放电次数可达50万次,具有相当长的使用寿命。由于超级电容器不是通过化学反应来充电的,而是通过在导电碳粒子的表面积累电荷进行充电的,因此它的充电电流可以非常高,这对电池来说是不可能的,因为电池本身具有很高的内阻。电池充电是一种电化学反应过程,受到了反应动力学的限制,而超级电容器则没有充电时间的限制。

作为目前替代能源应用领域的一个极佳的技术解决方案,超级电容器在需要更高效更可靠电源的新技术领域中逐渐崭露头角。

超级电容器存储的能量主要可以通过三种方式来使用:

它能够向汽车电气系统馈电,减轻车载发电机的负担,

起纯粹的增强作用,也就是说,在换挡时,增大电动机的扭矩,提高加速度;

启动辅助:使电动机从某个固定的状态启动加速汽车。这在某些需要反复启停的特殊操作中能够大大节省能源。

混合能源汽车与超级电容器

超级电容器在混合能源技术汽车领域中所起的作用是十分重要的。随着能源价格的不断上涨,以及欧洲汽车制造商承诺在1995年到2008年之间将汽车CO2,的排放量减少25%,这些都促进了混合能源技术的发展。宝马、奔驰和通用汽车公司已经结成了一个全球联盟,共同研发混合能源技术。

混合能源汽车可以分成三类:轻微混合、中度混合和完全混合。轻微混合型使用一种更强大的启动器,能够在停车时熄灭引擎,在再次加速时重新启动引擎。这种小型的改进可以在城市行车条件下节省8%的能源,同时能够大幅度减少尾气排放。

另外一种改进就是中度混合技术,就是使用一个电动马达,在汽车停止后开始加速的前30s增大其加速度。这项技术需要大规模存储再生能源,通过使用超级电容器很容易实现,在需要反复启停的城市行车条件下能够节省15%的燃料。

最后,完全混合能源技术将为汽车配备更强大的电动马达和高能电池,产生高达75kW的功率,能够在短距离加速过程中实现全电动推进。这种设计能够节省20%的能源。

这些新技术中有很多将会使用替代能源,例如太阳能、风能或者燃料电池。但是由于能量来源本身的特性,决定了这些发电的方式往往具有不均匀性,电能输出容易发生变化。

随着风力和太阳光强度的变化,这些能源产生的电能输出也会发生相应的变化。这就需要使用一种缓冲器来存储能量。

由于这些能源产生的电能输出可能无法满足消费者一方的峰值电能需求,因此可以采用能量缓冲器在短时间内提供所需的峰值电能,直到发电量增大,需求量减少。另外,在能源产生的过程是稳定的而需求是不断变化的情况下,也可以使用能量缓冲器。

在使用替代能源技术的汽车驱动领域,超级电容器也是一种新型的关键部件。在采用燃料电池供电的汽车中,如果结合使用超级电容器,那么燃料电池就可以满足持续供电需求,而不仅仅是峰值供电。

除了能够满足峰值供电的需求外,超级电容器还具有其他器件无法比拟的响应时间。将超级电容器的强大性能和燃料电池结合起来,可以得到尺寸更小、重量更轻、价格更低廉的燃料电池系统。

超级电容器与氢燃料电池的完美结合

正处于研发阶段的氢燃料电池能够应用于多个领域。这种氢燃料电池与风能或人阳能不同,只要有氢燃料,它就能够持续输出稳定的电能。

然而,某些应用场合对能量的需求随着时间的变化有很大不同。汽车就是一个直接的例子,因为它们在加速过程中需要的能量比匀速行驶时要高得多。如果没有能量存储器,氢燃料电池就要做得很大,以满足最高的峰值能量需求,其成本就会大得无法忍受。通过将过剩的能量存储在能量存储器中,就可以在短时间内通过存储器提供所需的峰值能量。

混合能源的内燃/电动汽车是迈向燃料电池汽车时代的重要一步,因为真正的驱动部件都是电动的。当然,采用电池的全电动汽车也是一种方案,但是全电动汽车的驱动范围非常有限。相比为内燃引擎或燃料电池添加燃料所需的时间来看,全电动汽车再充电所需的时间更长。

电解电容范文4

有关比热容的实验探究,同学们既要注重实验操作,又要善于挖掘实验中存在的问题,加强知识间的横向联系.

例1在“比较两种液体比热容的大小”的实验中,提供装有液体、发热电阻丝和温度计的烧瓶若干(各烧瓶完全相同;各烧瓶中的液体种类不同、质量相同;各烧瓶中发热电阻丝完全相同),其他器材任选.

(1)小明选用的两个烧瓶中分别装有A、B两种液体,选用的其他器材及实物连接图如图所示.给A、B两种液体加热时,小明“先闭合S1和S2,后闭合S3,一段时间后,断开S3”,这样操作可保证加热时间,其目的是使两种液体.通过观察,发现A液体中温度计示数的变化量大,则液体比热容大.

(2)小明将装有A液体的烧瓶换成装有C液体的烧瓶,将装有B液体的烧瓶换成装有D液体的烧瓶.其他器材及实物连接关系不变,又做了一次实验.他“先闭合S1和S2,后闭合S3,发现C液体温度升高得快,一段时间后,断开S1,同时记下C液体中温度计示数的变化量Δt.又过了一段时间,当D液体中温度计示数的变化量也等于Δt时,断开S2.”因为液体加热时间短,所以液体比热容小.

解析(1)这样操作可保证加热时间相同;目的是使两液体吸收相同的热量.第(1)问第3空和第(2)问是对实验现象的细致观察和对实验方案的深入理解.吸收相同的热量温度变化量大的比热容反而小,或者升高相同的温度吸收热量多的比热容大,所以第(1)问的第3空应填B;第(2)问因为C液体加热时间短,所以C的比热容小.

例2为了比较水和沙子吸热本领的大小,小明做了如下实验:在两个相同的烧杯中分别装入质量、初温相同的沙子和水,并用两个相同的酒精灯对其加热,实验数据如下表所示:

(1)在此实验中,用加热时间的长短来表示物质.

(2)实验中有些同学发现:刚开始加热时,水升高的温度高一些,你认为可能的原因是.

解析(1)中应填“吸收热量的多少”.第(2)问是对实验现象的细致观察与深层次思考.刚开始加热时,并不是沙子升高的温度高而是水升高的温度高,存在这一现象的原因可能是:水的导热性能比沙子好;沙子里的温度计的玻璃泡插入较浅;没有用搅拌棒搅拌等.

二、水的比热容的应用

例3汽车散热器等制冷设备常用水作为冷却剂,这是利用了水的较大的性质;如果汽车散热器中装有5kg的水,在温度升高10℃的过程中,水吸收的热量是

J.[已知c水=4.2×103J/(kg・℃)]

解析因为在质量和温度的改变量相同的情况下,比热容越大的物质吸收的热量越多,所以作为冷却剂或散热物质的比热容越大,相同条件下,带走的热量越多,冷却或散热的效果越好.所以通常用水做冷却剂.利用公式Q=cmΔt可得,水吸收的热量为2.1×105J.

例4家用电器中大功率电子元件在工作时会产生较多热量,为了尽快散热,通常在大功率元件上加装金属散热片,下表是四种材料的比热容,选做散热片最好的材料是().

A.铝B.铁C.锌D.铅

解析铝的比热容较大,是散热片的最好材料.

三、走出热量计算的“陷阱”

例5质量为10kg、温度为30℃的水温度降低20℃时将放出多少热量?

错解Q放=cm(t-t0)

=4.2×103J/(kg・℃)×10kg×(30℃-20℃)

=4.2×105J.

解析很多同学因没有抓住题中的关键词造成错解.“30℃的水温度降低20℃”这里“30℃”是初温,但“20℃”不是末温,而是水变化了的温度Δt.故

Q放=cmΔt

=4.2×103J/(kg・℃)×10kg×20℃

=8.4×105J.

例6质量为500g的铝壶中盛有质量为3kg、初温为15℃的水,在1标准大气压下将水加热至沸腾,需要吸收多少热量?[c铝

=0.88×103J/(kg・℃)]

错解Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg・℃)×3kg×(100℃-15℃)

=1.071×106J.

解析水放在铝壶中加热至沸腾,不但水要吸热,铝壶也要吸热,上述错题中没有考虑铝壶也要吸收热量的问题,总共吸收的热量

Q=Q水吸+Q铝吸=c水m水(t-t0)+c铝m铝(t-t0)

=4.2×103J/(kg・℃)×3kg×(100℃-15℃)+0.88×103J/(kg・℃)×0.5kg×(100℃-15℃)

=1.1084×106J.

例7在1标准大气压下,质量为1kg、温度为85℃的水吸收了8.4×104J的热量后,水温将升高多少?

错解Δt=■=■

电解电容范文5

1、电解电容是有极性电容,不能接受反向电压,安装时需按正确的极性安装,所以在使用前我们要正确的区分电解电容正负极。识别电解电容正负极的正确方法如下。

2、螺栓型电解电容正负极识别。螺栓型铝电解电容在套管上有明确的正负极标识,正极用“ ”、负极用“-”表示。大部分螺栓电容在盖板上的端子旁边都会刻有“ ”、“-”的标识。

3、焊片铝电解电容正负极的区分。焊片铝电解电容又称之为牛角电容,目前所有厂家都是选用“负极标识”,即套管“-”标识所对应的焊针为负极。焊片电解电容正负极在盖板上也有区分,大部分是采取负极“压花”来标识,也有电解电容厂家直接在铆钉上印出“ ”、“-”的标志。

4、引线结构电解电容正负极识别方法。引线结构电解电容也是采取“负极标识”,即套管“-”标识所对应的引线为负极。还有就是按引线的长短来识别,长的引线为正极,短的引线为负极。

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电解电容范文6

【关键词】 DX600 发射机 电容 寿命

HARRIS公司生产的DX系列发射机末级采用MOSFET射频放大单元,采用低电压、大电流的主电源。以DX600的单个PB为例,其主电源输出250VDC、900A(载波状态),这样的电源输出电流大必然要求等效内阻很小,为得到良好的滤波效果,必须使用很多滤波电容,该电源的滤波电路共采用了55支5100μF/350V电解电容,同时,驱动部分和二进制模块125VDC电源滤波分别采用 2支5500μF/200V电容并联和1支18000μF/200V,以上电容均为铝质大型电解电容。

我台两部DX600发射机,随着使用年限的加长,发射机内电解电容陆续出现低效或失效现象,那么,这些电解电容出现低效和失效是正常寿命终了还是另有原因呢?

一方面电解电容本身的设计制造、选用材料和制造工艺决定了其使用寿命。另一方面电容器的使用环境也影响电解电容的使用寿命。由于发射机所用电容器均为原厂正品,故设计因素,这里不作探究,主要针对使用环境和状态进行分析。

一.电解电容正常使用寿命

电解电容使用非固态电解液,其寿命取决于电解液的蒸发速度,电解液缺失到一定程度致使电容器电气性能降低,导致电容器低效直至失效,关于电解电容的寿命计算有专题研究得出的公式,

L:实际使用平均寿命;

Lb:最大温度下的基本寿命;

Tmax:最大工作温度;

Ta:实际环境温度:

Tjo:加上最大额定纹波电流后,电容器的内部温升;

Tj:加上实际纹波电流后,电容内部温升;

其中电容器内部温升Tj跟纹波电流(IRMS)和电容器的等效串联电阻值(ESR)有关。

由公式,影响电解电容寿命的几个直接因素是:环境温度(Ta)、纹波电流(IRMS)、等效串联电阻值(ESR)。对于给定成品电容器等效串联电阻值(ESR)是恒定的,实际使用中,影响因素就是环境温度(Ta)和纹波电流(IRMS),在维护过程中,可以从这两个因素着手。

把以上两个因素分割来分析,存在一种有意义的假设:如果电容器工作电源纹波电流近似于额定纹波电流,纹波电流的影响部分为1,那么电容器工作温度每升高10度,使用寿命将下降一倍,反过来,电容器工作温度每下降10度,使用寿命将提高一倍。在实际使用中常可以看到电解电容器的实际寿命远比标称值高,这就是使用温度低于最高额定温度的原因。我台一部DX600已使用12年多,电容出现低效和失效现象,从整体上是正常的,只是在维护工作中,尽可能降低环境温度和保持良好的电源纹波系数,以最大可能延长电解电容器的使用寿命。

二.电解电容非正常失效的可能原因

1.环境、焊接以及电路中纹波电流异常而造成电容工作温度异常升高

环境温度以及焊接过程的高温,可导致电容器失效不难理解。电路中纹波电流的存在也同样导致电容器内部升温而最终使电容器失效,当纹波电流流过电解电容器时,由于电容器存在一个等效串联电阻(ESR),会导致电容内部温度上升,从而导致使用寿命降低。对于普通电解电容器而言,高频纹波电流将比工频纹波电流的热效应大,因此,在开关电源的输出滤波或负载具有很高的高频纹波电流时,应用普通电解电容器会感到明显发热,电容器的寿命明显下降。

2.工作电压超过电容器设计最高电压

电容器在过压状态下容易被击穿,而实际应用中的浪涌电压和瞬时高电压是经常出现的。尤其我国幅员辽阔,各地电网复杂,经常会出现超出正常电压的30%。经测试表明,常用的450V/470uF 105℃的进口普通2000小时电解电容,在额定电压的1.34倍电压下,2小时后电容会出现漏液冒气,顶部冲开。根据统计和分析,与电网接近的开关电源PFC输出电解电容的失效,主要是由于电网浪涌和高压损坏。电解电容的电压选择一般进行二级降额,降到额定值的80%使用较为合理。

3.反极性电压造成电容器异常失效

铝电解电容器由如下几部分组成:阴极铝箔、电解纸、电解液,阳极铝箔以及形成于阳极铝箔表面作为电介质的氧化铝层。形成于阳极表面极薄的一层氧化铝在电解电容中扮演电介质的角色。它具有优越的介电常数以及单向特性(rectifying properties)。就是这个单向性使电解电容有极性,可以通过交流是电容的充放电特性形成的,实际电荷并没有通过电容器,电解电容反向击穿电压很低,所以电解电容器不能用于交流电,只能用于直流电且不允许反极性馈电。如果极性接反了,电容器的漏电流急剧增大,内部电极严重发热,导致电容器失效,严重时会燃烧爆炸,损害线路板上的其它器件。

三.DX600发射机电容失效故障现象及维护思路

我台两部DX600发射机内部电容陆续出现部分电容低效和失效,其中一部发射机一次发现近二十支低效和失效电容,出现较多电容失效后,发射机状态异常:一是发射机保险板上的35A大保险无规律熔断;二是开机后功率模块保险熔断的概率也变高;三是发射机整机信噪比、失真指标均有下降。以上,前两个烧保险异常原因是滤波电容失效后冲击电流大导致部分保险烧;而发射机信噪比和失真指标下降,是由于电源纹波系数变大引起,更换新电容后状态恢复。

通过以上电解电容使用寿命影响因素的理论分析,结合我台DX600发射机出现的故障,对照出现电容故障发射机的实际运行情况,发射机上电容陆续低效或失效,其主要原因是发射机投入使用年限较长、南方夏季气温高发射机房环境温度相应偏高、加上当地外电线路供电波动大、异常干扰脉冲成分高,诸多原因造成。

为使发射机保持良好运行状态,可从以下4个方面加强检修维护:

1.及时排查并更换失效的电容。从电解电容失效机理可知,当发射机电源滤波电容出现部分失效后,使整机电源纹波系数变大。所以,无论是正常寿命已到还是异常失效,均应该尽早测量出低效或失效电容,并更换新品,否则由于存在部分失效电容,使发射机电源滤波电容受损失效进入恶性循环。

2.采用原厂优质或更高参数的电容器。在实际维护中,为了节省维护经费,我台采取向国内一级电容生产厂商定制相同规格电容,同时,在最高温度和额定使用寿命等参数上要求达到更高等级,希望能在同等使用条件下,使用寿命更长。

3.排查发射机冷却系统是否符合规定要求。随着使用年限的加长,我台一部DX600发射机的冷却水流量慢慢减小,总流量由装机时的46GPM下降到35GPM,三个PB的冷却水流量从16GPM分别下降到12.5GPM、12.5GPM和11.5GPM。水流量减少势必会影响发射机的散热效果,造成机箱内温度上升。经仔细排查,发现水路系统连接整流柜管道接头和可控硅接头两端的软管均有不同程度的堵塞。造成冷却水流量变小的原因是:整流柜内水冷管道与电源距离非常近,长期受电流和电压的影响,冷却系统管道内污物杂质在电蚀的作用下,聚集在金属和软管交接的附近,使管口有效内径变小,从而导致水流量减小。解决的办法是:拆开PB整流柜可控硅与铜管上下连接部的橡胶软管,进行清除处理后,PB水流量都上升至15GPM,总水流量由35GPM上升至45GPM。

4.改善发射机房通风制冷条件,降低发射机环境温度。发射机产生的热量通过辐射、热交换等方式与外界气温达到一个热交换平衡,如果机房通风或制冷条件较好,则这个平衡温度就较低,反之,机房通风制冷效果不好,则热量聚集在机房中,当发射机与机房温度平衡时,发射机内部和机房内温度均较高。