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河北长城电瓷电器回收有限公司
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电容器，能够存储电荷作用。17世纪，荷兰莱顿小镇使用的莱顿瓶，是早的电容器。玻璃瓶里装有盐水，瓶口有导线。莱顿瓶可以存储通过摩擦产生的电能。其原理是，瓶壁的静电吸附。现在在电路中，广泛使用的电解电容，也是基于这个原理，但是电容电极中间一般是真空，所以在电路中起得隔直流通交流作用，还有滤波作用。超级电容器是用于存储电能装置，可以分为双电层电容器（电荷吸附）和电化学电容器（电极表面有电化学反应）。一般电化学电容器的储能是与电池（铅酸，镍氢，锂离子）无法抗衡，但是其功率（充放电能的速率）远快于电池，加上这些年碳材料（高比表面积）的快速发展，超级电容器作为储能装置已开始在一些领域替代铅酸和锂离子电池。
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电容器充放电的特点及规律是怎样的?根据上面所得到的电容器的充放电时UC、IC的数据和曲线，可以归纳出几点很有实用价值的规律。上海衡丽①电容器的充放电是需要时间的。这是由于电容器的充放电过程，实质是电容器上电荷的积累和消散的过程，由于电荷量的变化是需要时间的，所以充放电也是需要时间的。②在充电的开始阶段，充电电流较大，u上升较快，随着的增长，充电电流逐渐减小，且u的上升速度变缓，而向着电源电压E趋近。从理论上来说，要使电容器完全充满，完成充电的全过程是需要长的时间的。但从中可以看到，在t=15s时，u=9.5V，已达到E的95%;在t=25s时，u=9.93V，实际上已经可以认为电容器基本上充满，充电过程已基本上结束。同样，在放电的开始阶段，电压UC及电流IC的变化也是较快的，而后期变的缓慢。在t=15s时，u=0.5V，仅为E的5%;在t=25s时，u=0.07V，此时可以认为电容器的电荷基本放光，完成了放电过程。总之，在分析实际问题时，可以认为电容器的充放电过程所需的时间是有限的。这就是说，对于上述实验电路，电容器自充、放电开始后15s～25s，从工程的观点看就完全可以认为充、放电已经结束。③在电容器刚刚开始充电或刚刚开始放电的瞬间，电容器的端电压及贮存的电荷Q都将保持着充、放电开始之前的数值。例如，充电前电容器的电压u=0V，则开始充电的瞬间UC仍保持为0V;而放电前如果电容器的u=E，则放电开始瞬间仍保持为E。即电容器的端电压u在充、放电开始的瞬间是不能突变的，电容器的这一特点非常重要，必须牢记。
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这就要求它在开关稳压电源的工作频段内要有低的等效阻抗，同时，对于电源内部，由于半导体器件开始工作所产生高达数百千赫的尖峰噪声，亦能有良好的滤波作用，一般低频用普通电解电容器在10kHz左右，其阻抗便开始呈现感性，无法满足开关电源使用要求。用于开关稳压电源输出整流的电解电容器，要求其阻抗频率特性在300kHz甚至500kHz时仍不呈现上升趋势。电解电容器ESR较低，能有效地滤除开关稳压电源中的高频纹波和尖峰电压。而普通电解电容器在100kHz后就开始呈现上升趋势，用于开关电源输出整流滤波效果相对较差。通过实验可发现，普通CDII型中4700μF,16V电解电容器，用于开关电源输出滤波的纹波与尖峰并不比CD03HF型4700μF,16V高频电解电容器的低，同时普通电解电容器温升相对较高。当负载为突变情况时，用普通电解电容器的瞬态响应远不如高频电解电容器。开关电源为了而提高了工作频率的高频化，特别是小型高输出开关电源中输入滤波用电容器要求高纹波性，输出端低阻抗化。要使输出滤波用电容器在高频下低阻抗化，必须降低等效串联电阻。耐纹波电流影响电解电容器性能的的参数之一就是纹波电流问题。
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第11年
