陶瓷電容器在高壓下有效容值的最大化

時間:2015-05-20 09:44來源:未知 作者:火凡
點擊:
  陶瓷電容器基本可劃分為兩大類:穩定的2級電介質,包括X7R、X5R和X8R,以及超穩定的1級電介質,包括C0G/NP0。實際上還存在3級電介質,但是這種極少用到。電介質的類型決定了它們的性能特色,電路設計工程師據此可視應用的具體情形預測電路性能。

陶瓷電容器在高壓下有效容值的最大化(電子工程專輯)
(其中紅色字體為Knowles公司Syfer品牌的標準產品)

  一般說來,電介質特性越穩定,所能獲得的容值就越低,為了實現最高的穩定性、最低的損耗和0老化,我們選擇1級電介質,代價就是只能實現低容值;而為了獲取較高的容值,我們選擇2級電介質,然而后果就是如上圖所示的性能的波動,以及老化現象和更高的損耗。

  2級電介質另一個極少提及或定義的屬性就是容值的電壓系數(VCC)。VCC有時非常重要,根據具體的應用要求,它可對電路的性能產生重大的影響。

  有些種類的電介質材料和電容器的VCC性能有所提升,但是選擇性有限。Knowles/Syfer的VC1系列陶瓷電容器(穩定VCC,抗壓電效應)旨在針對該領域的應用給出更寬范圍的選項。

  長久以來,隨著材料和制造工藝的進步以及對于電容器設計和失效模式的理解的加深,多層陶瓷電容的體積效率也得到了巨大提升。例如,10年前,Knowles/Syfer僅能提供1812,1kV,56nF的電容,現如今針對同樣的尺寸和電壓,已能實現180nF的容值。3倍容值的提升是一項重大進步,而在低電壓應用領域,賤金屬電極及超薄介質層技術的改進更是大幅提高了電容的容值密度。但與之相對應的代價在于,電容器在工作中的實際容值,即“殘余容值”可能急劇地降低。

  VCC與電介質材料本身和應用于該介質材料的電壓應力相關。改進電介質材料的品質以提升介質強度可降低介質材料的厚度,而這正是提高體積效率的方式。電介質材料厚度減半可使得容值提升四倍,因為針對給定厚度,相當于使得多層陶瓷電容的層數變為之前的兩倍,層數之間的距離變為之前的1/2,容值與由電極隔開各層之間重疊的面積之和成一定比例。

  介質材料厚度的逐步減小導致VCC性能的持續降低;額定電壓下電容器失去90%的名義容值這類現象并不鮮見。由于相關的安全余量不同,通常情況下高壓電容的性能表現要劣于低壓電容。盡管存在這一缺點,減薄介質層厚度畢竟可以提供更高的容值,同時很多用戶也會選擇降額使用電容,因此容值的衰減情況還是可控的。在一些穩定性要求高的應用中,使用電容器時要謹記這個特性,而且VCC是可以計算的。

  為了達到穩定性的要求,一些應用中會指定電介質的選用,如軍標BZ和BX或IECQ-CECC 2C1和2X1分級:

  采用這些電介質的電容器能提供卓越的穩定性,然而也需要付出代價,即其僅限于在參數范圍內使用。就2C1(BZ)系列的電容而言,Knowles/Syfer可提供最大的產品范圍到200V,2225尺寸,120nF。

  但是我們需要在普通X7R電介質的高容值和軍工類電介質的高穩定性間取得一個平衡,同樣我們也要求提升大尺寸和高電壓的電容器的電壓穩定性。Knowles/Syfer評估了各種電介質材料的特性,并進行了設計以實現產品可靠性和一致性。

  Knowles/Syfer的VC1系列多層陶瓷電容在額定電壓下提供更大的更穩定的容值。經過設計,在室溫環境下,隨著電壓逐漸上升到額定電壓值,VC1電容器的容值衰減不會超過50% (相比1Vrms 1kHz時的名義容值)。該系列電容器可在額定電壓下持續可靠地工作,但如果在低于額定電壓的條件下工作,則可提供更大比例的殘余容值,若在80%的額定電壓下工作,其容值會下降大約40%。下圖是容值隨著電壓的變化而產生的變化曲線,藍色曲線是VC1系列,而紅色曲線是普通X7R系列。

(責任編輯:王杰)
文章標簽:
免責聲明:本文僅代表作者個人觀點,與中國電池聯盟無關。其原創性以及文中陳述文字和內容未經本網證實,對本文以及其中全部或者部分內容、文字的真實性、完整性、及時性本站不作任何保證或承諾,請讀者僅作參考,并請自行核實相關內容。
凡本網注明 “來源:XXX(非中國電池聯盟)”的作品,均轉載自其它媒體,轉載目的在于傳遞更多信息,并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。
如因作品內容、版權和其它問題需要同本網聯系的,請在一周內進行,以便我們及時處理。
QQ:503204601
郵箱:cbcu@www.astra-soft.com
猜你喜歡
  • 動力電池安全發展 敢問路在何方?

    馬斯洛需求層次理論將安全需求視做一種低級別的、最本質的需求,其中包含了人們對于出行安全、財產安全、生命安全等多層次的體現。可以說,沒有安全的社會將是混亂的。同樣,對于方興未艾的動力電池產業來說,沒有安全作為前提,我們的發展將是空中樓閣,終
    2015-08-21 09:05
  • 新能源在行動 智能電網或成技術著力點

    能源互聯網其實就是通過將互聯網與風能、 太陽能 等可再生能源結合,便捷地實現能源共享。億利資源集團有限公司執行董事劉國忱說,互聯網將給能源市場帶來巨大的變革,而新能源企業面對互聯網則比傳統能源企業占有較大優勢。 能源是每一個行業的基礎,而觸手
    2015-08-12 11:14
  • 鋁箔在鋰電池中應用潛力巨大

    在中國十二五規劃中新能源汽車是七大新興產業之一,已成為國家振興經濟和轉變產業結構的重要突破口。新能源汽車的發展是低碳經濟重要組成部分,對緩解能源供需矛盾、改善環境、促進經濟可持續發展有著重要的推動作用。 新能源汽車是最能反映一個國家科技發展
    2015-08-04 09:40
  • 氫燃料電池大改造,在也不用怕停電

    以氫氣做為燃料的「燃料電池」其實在技術上并不復雜,不僅在 1838 年就已經被發明出來,美國航太總署 NASA 也早已將其用于衛星、太空船上。 但為什么在一般生活當中,還是很少能看到燃料電池的應用呢? 主要還是來自于氫氣在儲存及運輸上的困難。 目前最常見
    2015-07-23 13:14
  • 可穿戴設備電池新材料:鈮納米線電容器

    續航對于時下越來越流行的智能手表和健身追蹤器來說尤為重要,但我們都知道,這些設備的個頭一般不會很大,這也就意味著它們的電池容量不會太高。 鈮納米線電容器 麻省理工學院的研究人員最近研發出了一種為可穿戴設備供電的新方法,這是一種提供雖然短促,
    2015-07-15 08:21
  • 詳解石墨烯電池與超級電容器技術:來自未來的泡沫?

    一、石墨烯電池:奇跡還是虛幻? 大凡稍微關注新科技的人都會知道石墨烯是何物,也會知道這種材料被賦予了多高的期望。 而自打索尼公司1991年發明 鋰離子電池 至今, 鋰電池 技術幾乎就像一條平直的線,波瀾有之,幅度不足。這個瓶頸梗在這里已近15年,視摩
    2015-07-14 10:14
  • 超級電容器與蓄電池混合儲能系統在微網中的應用

    有效的儲能方式對微網運行安全穩定性以及內部供電平衡具有重要的意義。由于微網中太陽能光伏、風力發電等分布式單元輸出單元具有隨機性以及間歇性等特點,并且電力負荷也具有隨機性變化特點,給微網運行的穩定性造成很大的影響。 1.微網中超級電容器與蓄電池
    2015-05-18 11:04
  • 柔性超級電容器應用前景廣闊

    隨著現代科學技術的發展,為電子產品提供能量的儲能器件逐步向輕、
    2015-04-24 08:18
  • 蘭州化物所高性能鋰離子混合超級電容器研究獲進展

    在中國科學院蘭州化學物理研究所一三五重點培育項目和國家自然科學基金等項目的資助下,蘭州化物所清潔能源化學與材料實驗室在高能量密度 超級電容器 研究方面取得新進展。 作為一種新型的儲能器件,鋰離子混合 超級電容器 具有比常規 超級電容器 更高的能量
    2015-04-16 09:16
  • 科學家的新作:快速充電的混合型超級電容器

    目前,加州大學洛杉磯分校納米系統研究所的科學家們成功地開發了一種新的混合型 超級電容器 ,其不僅能夠存儲大量的能量和快速充電,而且壽命超過10,000個充電周期。 智能手機、平板電腦、筆記本電腦和其它個人便攜式電子設備的使用數量劇漲已經使電池技術處
    2015-04-16 09:14
專題
相關新聞
  • 動力電池安全發展 敢問路在何方?

    馬斯洛需求層次理論將安全需求視做一種低級別的、最本質的需求,其中包含了人們對于出行安全、財產安全、生命安全等多層次的體現。可以說,沒有安全的社會將是混亂的。同樣,對于方興未艾的動力電池產業來說,沒有安全作為前提,我們的發展將是空中樓閣,終
    2015-08-21 09:05
  • 新能源在行動 智能電網或成技術著力點

    能源互聯網其實就是通過將互聯網與風能、 太陽能 等可再生能源結合,便捷地實現能源共享。億利資源集團有限公司執行董事劉國忱說,互聯網將給能源市場帶來巨大的變革,而新能源企業面對互聯網則比傳統能源企業占有較大優勢。 能源是每一個行業的基礎,而觸手
    2015-08-12 11:14
  • 鋁箔在鋰電池中應用潛力巨大

    在中國十二五規劃中新能源汽車是七大新興產業之一,已成為國家振興經濟和轉變產業結構的重要突破口。新能源汽車的發展是低碳經濟重要組成部分,對緩解能源供需矛盾、改善環境、促進經濟可持續發展有著重要的推動作用。 新能源汽車是最能反映一個國家科技發展
    2015-08-04 09:40
  • 氫燃料電池大改造,在也不用怕停電

    以氫氣做為燃料的「燃料電池」其實在技術上并不復雜,不僅在 1838 年就已經被發明出來,美國航太總署 NASA 也早已將其用于衛星、太空船上。 但為什么在一般生活當中,還是很少能看到燃料電池的應用呢? 主要還是來自于氫氣在儲存及運輸上的困難。 目前最常見
    2015-07-23 13:14
  • 可穿戴設備電池新材料:鈮納米線電容器

    續航對于時下越來越流行的智能手表和健身追蹤器來說尤為重要,但我們都知道,這些設備的個頭一般不會很大,這也就意味著它們的電池容量不會太高。 鈮納米線電容器 麻省理工學院的研究人員最近研發出了一種為可穿戴設備供電的新方法,這是一種提供雖然短促,
    2015-07-15 08:21
  • 詳解石墨烯電池與超級電容器技術:來自未來的泡沫?

    一、石墨烯電池:奇跡還是虛幻? 大凡稍微關注新科技的人都會知道石墨烯是何物,也會知道這種材料被賦予了多高的期望。 而自打索尼公司1991年發明 鋰離子電池 至今, 鋰電池 技術幾乎就像一條平直的線,波瀾有之,幅度不足。這個瓶頸梗在這里已近15年,視摩
    2015-07-14 10:14
  • 超級電容器與蓄電池混合儲能系統在微網中的應用

    有效的儲能方式對微網運行安全穩定性以及內部供電平衡具有重要的意義。由于微網中太陽能光伏、風力發電等分布式單元輸出單元具有隨機性以及間歇性等特點,并且電力負荷也具有隨機性變化特點,給微網運行的穩定性造成很大的影響。 1.微網中超級電容器與蓄電池
    2015-05-18 11:04
  • 柔性超級電容器應用前景廣闊

    隨著現代科學技術的發展,為電子產品提供能量的儲能器件逐步向輕、
    2015-04-24 08:18
本月熱點
歡迎投稿
聯系人:王女士
Email:cbcu#www.astra-soft.com
發送郵件時用@替換#
電話:010-53100736
在線投稿
企業微信號
微信公眾號
主站蜘蛛池模板: 国产男女爽爽爽爽爽免费视频| 国产精品二区在线| 极品美女aⅴ高清在线观看| 公和熄三级中字电影久久| 国产成人99久久亚洲综合精品| 日韩专区第一页| 欧美日韩一区二区综合 | 一本一本久久a久久精品综合麻豆| 亚洲一区二区三区影院| 亚洲人妖女同在线播放| 午夜福利AV无码一区二区 | 国产精品乱码一区二区三区 | 成人h动漫精品一区二区无码| 日本漫画yy漫画在线观看| 狠狠操天天操视频| 麻豆国产人免费人成免费视频| h成人在线观看| 中国sで紧缚调教论坛| 中文字幕精品在线| 久久亚洲精品无码| 午夜高清啪啪免费观看完整| 大桥未久aⅴ一区二区| 成人毛片100免费观看| 三个黑人强欧洲金发女人| 亚洲香蕉免费有线视频| 同学麻麻下面好紧第一次| 国产亚洲婷婷香蕉久久精品| 天天干视频网站| 奶大灬舒服灬太大了一进一出| 成年女人毛片免费视频| 日日干夜夜操视频| 日本精品一区二区在线播放| 最近日本中文字幕免费完整| 欧美性大战久久久久久| 老师的胸好大好软| 顶级欧美妇高清xxxxx| 一区二区视频在线免费观看| 中文字幕日韩一区二区不卡| 中文字幕国产综合| 亚洲国产成人在线视频| 亚洲国产精品无码成人片久久|