安泰ATA-2031高压放大器在电容器滤波性能测试中的应用

实验名称：集成滤波电容器的滤波性能

测试设备：ATA-2031高压放大器、函数发生器、示波器、集成电容器等。

实验过程：电化学阻抗谱测试在105-1Hz振幅为5mV的条件下进行的。使用吉时利数字源表对集成电容器进行CV测试。在交流线路滤波测试中，所有输入信号都由任意函数发生器提供，所有输出都使用示波器记录。对于集成电容器的交流线路滤波测试，输入信号由ATA-2031高压放大器放大（Aigtek）。所有电化学和过滤测试均在环境室温下进行。

实验结果：

图1：集成单元的电化学性能：(a)集成单元的光学照片和单元结构示意图，薄度测试；(b)串联连接的不同数量PEDOT@KB-SC单元的CV曲线（扫描速率：100Vs−1）；(c)串联连接的不同数量的PEDOT@KB-SC单元的相角与频率关系图；串联10个PEDOT@KB-SC单元的交流线路滤波性能：e)正弦波形；(f)梯形波形；(g)圆形波形；(h)心形波形；(i)圆形波形；(j)菱形波形；(e-j)波形的频率是60Hz。

PKHNs-MSC单元的高压集成工程，也为实际应用提供了多功能方案。如图1a所示，平面内组装的交流线路滤波装置可以按照导电石墨箔为集流体和电线，三明治结构层层叠加方法，连接PKHNs-MSC单元，利用PDMS密封叠加单元而获得。所获得的10个集成单元装置的厚度为0.533mm，远小于商用AEC（100V，47μF），具有较大的发展潜力。串联10单元后，如图1b，在扫速为100Vs−1的条件下，得到了电化学窗口为10V的准矩形形状的CV曲线。虽然随着叠加单元数量的增加，该集成器件发生电阻增加和电容降低的情况，但它们在120Hz时相位角保持几乎不变（图1c），并且10-PKHNs-MSC能够进行有效的交流线路滤波（图1j），说明其集成后仍具有快速的频率响应性能。简而言之，本工作的滤波电容器可同时按需实现相对宽的频率范围和高电压，而不牺牲其滤波性能。因此，PKHNs-MSC在线路供电电子方面具有巨大的应用潜力，在交流线路滤波方面有望取代体积较大的商用铝电解电容器。

电压放大器推荐：ATA-2031

图：ATA-2031高压放大器指标参数

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审核编辑 黄宇