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电路故障了,可能是这个隐蔽的电容小问题!电容长久以来相对其他储能介质的缺点是什么?

2017年06月01日 14:55 网络整理 作者: 用户评论(0

  什么是隐蔽电容问题,该如何解决?

  一台21电视机用户反映开机困难,有时候需要等半小时,最近等几小时都难开。 试验果然如此。开盖后测电源电压明显不够才89伏,断行接假负载通电还是不行,检查待机电路高电平正常,直接短接开关机控制三级管CE极无效,说明与待机电路无关。在路开路反复测量取样电阻都正常,没办法准备代换法直接代换TL431,通电灯泡点亮但有明显的啸叫声。通电时间长点后啸叫减小。

  测量主电源电压正常了,心中暗喜修复成功,但是不放心关机等待一会儿后,通电又开不了了,多次试验热机后可以连续正常开关机。哎瞬间失落,看来毛病不简单,又代换光耦无效,用镊子碰触光耦2脚可以开机怪了。无奈检测代换主电源电路二极管电容无效,逐一检查各电压负载阻值均正常,逐一检测各电压的电容均正常,用的是指针万用表。所测电容均能正常充放电,按照以往经验好的电容都是随着充电指针回落到无穷大。

  维修陷入困境,无奈地毯式查询找不到坏件。 冷机用烙铁加热可疑元件均无效,偶尔开机后测量光耦1脚2脚电压在0.55伏左右,查询资料表明两脚电位差在1伏多,看来差值太大。随后仔细观察光耦的1脚接12伏端,随后断开12伏端所接的负载后通电竟然一次性成功,而且啸叫声没有了,这让我以为故障一定在12伏负载上,地毯式搜索没找到坏件。 其间用了很多办法甚至胡乱检测开始了。忽然突发灵感用并联电容法查看故障,直接用22微法电容并联在12伏端电容上故障竟然排出 。

  因为我之前所有电容都逐一检测过,不可思议。说明万用表检测电容不准确,为了充分验证12伏电容损坏,拆掉它上22微法电容正常的很,啸叫声没了,图像清晰。由此说明12伏电容内部不良引起待负载差,因为12伏电压低供给光耦的1脚电位降低,使光耦发光降低致使光耦3 4脚导通程度减小,引起次级电源电压降低。 因为此电容不良偶尔可开机,开机后啸叫严重,图像有波浪纹。

  下面我画出了电路图和故障图像,正常图像。

  电路图

  故障图像有波浪纹

  正常电容后的图像

  电容不能代替电池的根本原因是什么?

  做过一些项目和超级电容相关,所以对此略知一些。不完全同意匿名用户和@Fan关于电容无法稳定放电的说法。

  电容的储电量确实和电压平方成正比,

虽然超级电容有这么多缺点,仍然有许多合适的应用领域广泛使用了超级电容,特别是超级电容和电池的结合。目前除了大量用于消费类电子产品替代电解质电容(更小更轻),其他最大的市场在下面几个领域:

  。所以均衡功率输出的时候,放电曲线会是这样子。前一阶段电压下降比较慢,后面逐渐加速越来越快,直到降低到某个不可用的电压

虽然超级电容有这么多缺点,仍然有许多合适的应用领域广泛使用了超级电容,特别是超级电容和电池的结合。目前除了大量用于消费类电子产品替代电解质电容(更小更轻),其他最大的市场在下面几个领域:

  之下。这个曲线确实没有电池放电曲线平缓

虽然超级电容有这么多缺点,仍然有许多合适的应用领域广泛使用了超级电容,特别是超级电容和电池的结合。目前除了大量用于消费类电子产品替代电解质电容(更小更轻),其他最大的市场在下面几个领域:

  不过非常成熟的DC-DC电路早就解决了这个问题。比如这个TI芯片BQ25504 不过非常成熟的DC-DC电路早就解决了这个问题。比如这个TI的芯片BQ25504 Battery Management Products,在输入电压为80mV到3V之间的时候,能产生3V恒定的直流输出。这种芯片大量购买只有1美元左右——技术完全不是问题。

  电容特别是超级电容没有能广泛地替代电池作为储能工具,前面答题的各位知友提到一些能量密度和价格,但是还有很多更重要的原因在 “储能”之外。我在这里总结一下:

  前面知友提到的:

  电容的能量密度太小,一般电解质电容只有每公斤不到1Wh,即使是超级电容每公斤也只能存储最多10Wh,而锂电池可以达到前者的几百倍,后者的10~30倍。单位体积的储能也有类似的比例——显然电容不适合需要轻便小巧电源的应用。

  成本太高,每千瓦时需要2000~5000美元,相比之下锂电池的成本只有500~1000美元。即使是不在乎体积和重量的应用,初期在超级电容上的投资也是相当大的负担。

  还有没有提到的:

  超级电容的最高电压太低,虽然超级电容能量密度比较高,但是最高充电电压非常低,通常只有2.5V左右。这就意味着有的应用如果需要高达100V的电压(比如电动汽车),需要相当多这样的电容串联起来。给10个同型号串联电容加上25V电压,由于个体差异每个电容上的电压都会略高或略低于3V。那些高于2.5V的电容会更早失效,降低整个供电系统的寿命。可以改进的是对每个电容单独做充放电电路,但这会显著增加整个系统的成本。

  自放电太快,电容通常在一两小时到半个月内会通过自放电漏光50%电能,所以作为长时间储能的应用电容是不合适的。

  安全性不高,电容由于内阻非常低,在短路时候会产生非常强的放电电流,甚至引起强烈爆炸。大量对可靠性安全性要求高的应用无法考虑大电容。比如有防爆安全认证的设备通常都需要改造电路中过大的电容。

  虽然超级电容有这么多缺点,仍然有许多合适的应用领域广泛使用了超级电容,特别是超级电容和电池的结合。目前除了大量用于消费类电子产品替代电解质电容(更小更轻),其他最大的市场在下面几个领域:

  交通:比如这个电动公交车,车顶的超级电容能够在加速时快速放电,在刹车时回收能量。这样即使频繁加速、刹车也不会影响电池寿命。

  新能源:大部分绿色能源如风能、潮汐能、太阳能等等都有剧烈变化的特点。不仅一天之内各个时间段差别巨大,而且前一分钟和后一分钟也差别巨大。由于这种变化太过频繁(如下图),用一般的充电电池做储能设备几天就报废了,而超级电容则可以通过暂时存储几分钟的能量,让整个曲线变得非常平滑。

虽然超级电容有这么多缺点,仍然有许多合适的应用领域广泛使用了超级电容,特别是超级电容和电池的结合。目前除了大量用于消费类电子产品替代电解质电容(更小更轻),其他最大的市场在下面几个领域:

  除此以外在工业上也有广泛的用途,主要用来平滑短暂的功耗波动,比如用于启动大功率电机

  所有这些应用都不是我们日常能看到的,所以会给人印象超级电容好像很少用于能量存储。实际上上述领域的应用规模比消费电子要大得多。

  特别要指出的是,电池技术进步的速度远远比超级电容要慢,一个3000F的超级电容,从2000年的5000美元已经降低到现在的50美元,降低了100倍;而同样时间内的相同容量的电池价格只降低5~6倍。所以随着技术的进步,超级电容将会有越来越多的应用。下图是IDTech给出的市场预测,单位是十亿美元。

虽然超级电容有这么多缺点,仍然有许多合适的应用领域广泛使用了超级电容,特别是超级电容和电池的结合。目前除了大量用于消费类电子产品替代电解质电容(更小更轻),其他最大的市场在下面几个领域:

  所有技术都有一定的局限性,发明一样新技术当然是创新,但是要让一个新技术成长成熟,需要首先要找到那些合适的应用,并用合适的商业模式开始挣钱。超级电容走的路,其实和电动汽车一样,先在小众应用中寻求突破,再逐渐扩展到大众市场。

非常好我支持^.^

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( 发表人:易水寒 )

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