高比能高压脉冲电容器
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高比能高压脉冲电容器
高比能高压脉冲电容器,需要从如下2个方面来理解:①高
压脉冲电容器②高比能。
高压脉冲电容器是一种储能器,它能够在一个较长的时间间
隔内由一个功率不大的电源充电,把能量储存在电容器中,在需要
的时候,能够在极短的时间间隔内放出强大的冲击电流和脉冲功
率。
强大的冲击电流和脉冲功率可以产生出极高的温度,强大的电
磁场和冲击波。
在高压试验、激光技术,核子研究、地质勘探、等
离子技术和火箭技术等方面都有着相当广泛的应用。
[1]
高比能,指的是在有限的体积下能提供非常高的能量,或者叫做高储能密度。
适用于对体积有一定限制的条件下,要求能提供足够大的能量的电容器的应用。
广泛应用于脉冲电源、医疗器械、电磁武器、粒子加速器以及环保领域。
[2]
中文名高比能高压脉冲电容器外文名High energy density high voltage pulse capacitor
从电容器能量公式W=½UQ=½CU²[3]可知:需要获得高的能量,需要提高电容量(C)或者电压(U)。
所以一般高比能脉冲电容器需要用金属化薄膜或者箔式结构来制作,因为金属化薄膜和箔式结构的电容器能把电容量(U)做到uF和mF以上,而陶瓷电容的电容量基本都是pF级别。
1F=1000,000微法=10微法(uF)
1uF=1000,000皮法=10皮法(PF)[4]
高比能也称高储能密度,储能比=能量/体积。
也就是说单位体积内,储存的能量越多比能越大。
高储能密度脉冲电容器的储能密度由几十J/L升至KJ/L,国内部分厂家在试验室已能做到2~3KJ/L,能实现量产的有CABO脉冲电容器。
能够量产2~3kJ/L的厂商主要集中在美国,有Aerovox,Maxwell lab.,Sangomo 等。
Maxwell lab.、Averovox和ABB公司在高储能密度金属化膜电容器的研究、开发和生产上处于领先水平,可惜国外对改类产品实行技术封锁,国内几乎买不到。
[2]
高比能高压脉冲电容器的寿命:我国脉冲电容器的寿命标准规定,通常为10000次充放电。
在实际使用过程中,脉冲电容器经常是低于其额定电压的状态下工作的,而且通常是间断的工作的。
因此,高压脉冲电容器的实际使用寿命通常比规定的要长。
对于连续脉冲类的高压脉冲电容器,其使用寿命可根据实际需要来定,目前已可做到10^7次。
[5]
参考资料
∙ 1.高压脉冲电容器的国内外情况.百度学术.1983[引用日期2017-02-21]
∙ 2.高储能密度脉冲电容器的研究.百度学术.2002[引用日期2017-02-21]
∙ 3.用普通方法推出电容器贮藏能量的公式.爱学术.1991[引用日期2017-02-21]
∙ 4.电容器原理和计算公式及电容单位换算.电工学网[引用日期2017-02-21]
∙ 5.高压脉冲电容器的国内外情况.爱学术[引用日期2017-02-21]。