坚持输出高质量文章,后续有更多精彩内容,欢迎关注本公众号哦!您的点赞、关注、在看是对我最大的支持!今天紧接着昨天内容进行更新,上一篇文章路径为:2 基础篇-电容基础知识(1) o 超级电容 o 安规电容 o 电容选择仿真 1 超级电容 超级电容是一种双电层电容,是一种长期储能装置。相对于电池,超级电容存储和释放电能速度更快。一般用于RTC电路、太阳能能源系统、风力发电系统等。 1.1 储能原理 电池、普通电容、超级电容存储能量方式不同,具体见下:
由于超级电容的使用的是物理变化,超级电容的生命周期比电池长很多,且超级电容的循环充电次数高达100万次(一般电池为2000至3000次)。超级电容比电池工作更加稳定,且不含重金属,工作的温度范围一般在-40℃至65℃。 1.2 工作原理 超级电容由电解液、电极和分离器(隔膜)组成。详细见下: 下面我们分充电过程和放电过程进行分析 充电过程 充电过程是在超级电容两侧施加一个电源,那么在电极就近位置会吸引相反电荷(电源正极会吸引电子,电源负极会吸引空穴),这就是充电的过程。在两个极板的外表面相当于两个电容串联,详细见下: 放电过程 放电过程是在超级电容两侧外接负载,充电过程吸引的电子和空穴重新变为游离状态,在两个极板会产生电子的定向移动,具体见下: 1.3 超级电容特点 低ESR,输出电压高,静电容量高 (DMF系列例:45mΩ、5 5V、470mF) 优化了的充放电循环寿命 。 适用于高可靠性。 2 安规电容 安规电容最大的特点就是:安全(即电容器失效后,不会导致电击也不危及人身安全。)。普通电容出现故障时,通常会造成电路短路,但是安规电容不同,当安规电容出现故障时,呈现出开路状态。 X电容 X电容是跨接在零线(N)与火线(L)之间,用于滤除电路中干扰信号,能有效抑制电路中差模信号。 Y电容 Y电容是跨接在零线(N)与地线、火线(L)与地线,所以通常是成对出现。用于滤除电路中干扰信号,能有效抑制电路中共模信号。Y电容多是用于隔离场所,Y1产品电气间隙最小为8.0mm,Y2产品电气间隙不低于6.3mm,作为隔离产品,安全距离要做够,避免产生电弧现象。 X电容与Y电容的耐压选择 X型安规电容根据耐压分为 X1、X2、X3三种,安规电容安全等级中允许的峰值脉冲电压过电压等级:2.5kV<X1≤4.0kV、X2≤2.5kV、X3≤1.2kV
这里介绍使用本公司在网上公开的“产业、车载用LC滤波器模拟器”来选定LC滤波器零部件的事例,其目的在于避免射频噪声从车载ECU流出。 · 目标频率 :1MHz, 80MHz · 目标衰减量 :-60dB · 输入/输出阻抗 :50Ω 1.选择电路 从L型、π型、T型中选择。 今本次选择π型,并将输入/输出阻抗设定为50Ω。 2.选择零部件 从已被登录的零部件中选择任意的电容器型号和电感型号。 本次在①100μF的电容器和10μH的电感、②10μF的电容器和1μH的电感这2个条件下进行了模拟。 3.模拟结果 模拟结果,满足目标值的为选定②的组合。实际上进行电路和零部件的各种组合的模拟,选定最佳的零部件。 本次模拟中得出的结果是,C值和L值小的组合,比C值和L值大的组合更满足目标值。这取决于在高频域电容器的ESL和电感的Cp有较大的影响。 在低频域(大致在0.1MHz以下),ESL和Cp的影响小,衰减量大致上只由C值和L值来决定,因而C值和L值大的①的衰减量增大。但是,在像FM频带(80MHz)那样的高频域,ESL和Cp的值大的①的衰减量减小,因而衰减量发生了逆转。 (如果是相同规格的零部件,C值大的ESL也会增大,此外,L值大的Cp也会增大) 如上所述,在进行LC滤波器的设计时,如果不考虑电容器的ESL和电感的Cp选定零部件,就会得到与预测不同的结果,对此要予以注意。 5 往期好章推荐 1 基础篇-电阻基础知识 2 基础篇-电容基础知识(1) |