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被动电压 - 法拉电容的选型及应用(超级电容)

2017年12月13日 16:10 网络整理 作者: 用户评论(0

  被动电压平衡

  Passive Voltage Balancing

  被动电压平衡电路是采用与电容并联的电阻进行分压,这就允许电流从电压比较高的电容向电压比较低的电容流动,通过这种方式进行电压平衡。选择电阻的阻值是非常重要的,通常要使电阻允许的电流大于电容预期的漏电流。需要记住的是,漏电流在温度升高的时候通常会增大。

  被动平衡电路只有在不频繁对电容进行充放电的应用中使用,同时能够容忍平衡电阻引起的额外电流,建议选择平衡电阻阻值时,使平衡电阻的电流大于电容漏电流50倍以上,(平衡电阻值为3.3KΩ-22KΩ,取决于电容的最高操作温度),虽然大多数平衡电路都采用比较高的平衡电阻,但当串联的电容非常不匹配时,保护是不够充分的。

  主动电压平衡

  Active Voltage Balancing

  主动平衡电路强迫串联节点的电压与参考电压相一致,不管电压有多么的不平衡,同时在确保精确的电压平衡时,主动平衡电路在稳定状态下只有非常低的电流,只有当电压超出平衡范围时,才会产生比较大的电流,这些特性使主动平衡电路非常适合于需要频繁充放电的场合。

  反极性保护

  Reverse Voltage Protection

  当串联使用的超级电容器被快速充电时,低容量的电压有可能变成反极性,这是不允许的,同时会降低电容的使用寿命,一个简单的解决办法就是在电容的两端并联一个二极管,正常情况下,它们是反压不导通的。使用一个合适的齐纳稳压二极管替换标准的二极管,能够同时对电容过压进行保护。需要注意,二极管必须能够承受电源的峰值电流。

  脉动电流

  Ripple Current

  虽然超级电容器具有比较低的内阻,对相对于电解电容而言,它的内阻还是比较大,当应用于脉动电流场合下,容易引起电容内部发热。从而导致电容内部电解液分解、内阻增加,并引起电容寿命缩短。为了保证电容的使用寿命,在应用于脉动场合时,最好保证电容表面的温度上升不超过5℃。

  超级电容器具有比二次电池更长的使用寿命,但它的使用寿命并不是无限的,超级电容器基本失效的形式是电容内阻的增加( ESR)与 (或) 电容容量的降低。,电容实际的失效形式往往与用户的应用有关,长期过温(温度)过压 (电压),或者频繁大电流放电都会导致电容内阻的增加或者容量的减小。在规定的参数范围内使用超级电容器可以有效的延长超级电容器的寿命。通常,超级电容器具有于普通电解电容类似的结构,都是在一个铝壳内密封了液体电解液,若干年以后,电解液会逐渐干涸,这一点与普通电解电容一样,这会导致电容内阻的增加,并使电容彻底失效。

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( 发表人:金巧 )

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