기본 전자 장치-편광 커패시터

Polarized Capacitors는 특정 양극 및 음극 극성을 가진 커패시터입니다. 이러한 커패시터를 회로에서 사용하는 동안 항상 연결되어 있는지주의해야합니다.perfect polarities. 다음 이미지는 극성 커패시터의 분류를 보여줍니다.

전해 커패시터에 대한 논의를 시작하겠습니다.

전해 커패시터

전해 커패시터는 이름으로 일부 전해질이 사용되었음을 나타내는 커패시터입니다. 이들은 양극 (+)과 음극 (-)이 특정 극성을 가진 극성 화 된 커패시터입니다.

금속 insulating oxide layer 아노다이징에 의한 형태는 Anode. 솔리드 또는 비 솔리드electrolyte 산화층의 표면을 덮는 cathode. 전해 커패시터는 훨씬 더Capacitance-Voltage (CV) value 더 큰 양극 표면과 얇은 유전체 산화물 층으로 인해 다른 것보다.

알루미늄 전해 커패시터

알루미늄 전해 커패시터는 전해 커패시터 중에서 가장 일반적인 유형입니다. 이들에서 순수한Aluminum foil 에칭 된 표면으로 Anode. 두께가 몇 마이크로 미터 인 얇은 금속 층이diffusion barrier, 두 금속 사이에 배치되어 전기적으로 분리됩니다. 따라서 확산 장벽은dielectric. 그만큼electrolyte 역할을 cathode 산화층의 거친 표면을 덮습니다.

다음 그림은 사용 가능한 다양한 크기의 알루미늄 전해 커패시터 이미지를 보여줍니다.

전해질에 따라 세 가지 유형의 알루미늄 전해 커패시터가 있습니다. 그들은-

습식 알루미늄 전해 커패시터 (비 고체)
이산화망간 알루미늄 전해 콘덴서 (고체)
폴리머 알루미늄 전해 커패시터 (고체)

이 알루미늄 전해 커패시터의 가장 큰 장점은 low impedance주전원 주파수에서도 가치가 있으며 저렴합니다. 이들은 주로Power supply circuits, SMPS (스위치 모드 전원 공급 장치) 및 DC-DC Converters.

탄탈륨 전해 커패시터

이들은 또 다른 유형의 전해 커패시터입니다. anode 구성된다 tantalum 매우 얇은 단열재 oxide layer로 이루어져. 이 레이어는dielectric 그리고 electrolyte 산화물 층의 표면을 덮는 음극 역할을합니다.

다음 그림은 탄탈 콘덴서가 어떻게 생겼는지 보여줍니다.

탄탈륨은 높은 유전율 유전체 층을 제공합니다. 탄탈륨은 부피당 커패시턴스가 높고 무게가 적습니다. 그러나 탄탈륨을 자주 사용할 수 없기 때문에 알루미늄 전해 콘덴서보다 비용이 많이 듭니다.

니오브 전해 커패시터

Niobium Electrolytic Capacitor는 부동 태화 된 니오브 금속 또는 니오븀 일산화물을 양극으로 간주하고 절연성 니오븀 오산화물 층을 양극에 추가하여 유전체 역할을하는 또 다른 유형의 전해 커패시터입니다. 고체 전해질은 음극 역할을하는 산화물 층의 표면에 놓여 있습니다. 다음 그림은 Niobium 커패시터의 모양을 보여줍니다.

니오브 커패시터는 일반적으로 SMD (Surface Mount Devices) 칩 커패시터로 제공됩니다. 이들은 PCB에 쉽게 장착됩니다. 이 커패시터는 완벽한 극성으로 작동해야합니다. 지정된 것보다 높은 모든 종류의 역 전압 또는 리플 전류는 결국destroy the dielectric 그리고 커패시터도.

슈퍼 커패시터

다른 커패시터보다 훨씬 높은 커패시턴스 값을 갖는 고용량 전기 화학 커패시터를 Super Capacitors. 이들은 전해 커패시터와 충전식 배터리 사이에있는 그룹으로 분류 할 수 있습니다. 이것들은 또한Ultra Capacitors.

이러한 커패시터에는 다음과 같은 많은 이점이 있습니다.

그들은 높은 커패시턴스 값을 가지고 있습니다.
그들은 훨씬 더 빠르게 충전을 저장하고 전달할 수 있습니다.
더 많은 충전 및 방전주기를 처리 할 수 있습니다.

이 커패시터에는 다음과 같은 많은 응용 분야가 있습니다.

그들은 자동차, 버스, 기차, 엘리베이터 및 크레인에 사용됩니다.
회생 제동에 사용됩니다.
메모리 백업에 사용됩니다.

슈퍼 커패시터의 유형은 이중층, 의사 및 하이브리드입니다.

이중층 커패시터

이중층 커패시터는 정전기 커패시터입니다. 전하 증착은 이중층 원리에 따라 이러한 커패시터에서 수행됩니다.

모든 고체 물질은 액체에 넣을 때 표면층에 음전하를 띠게됩니다.
이것은 액체의 높은 유전 계수 때문입니다.
모든 양이온은 피부를 만들기 위해 고체 물질의 표면 근처에 있습니다.
고체 물질 근처의 양이온 증착은 거리에 따라 느슨해집니다.
음이온과 양이온의 증착으로 인해이 표면에서 생성 된 전하는 약간의 커패시턴스 값으로 이어집니다.

이 이중층 현상은 Helmholtz 이중층이라고도합니다. 아래 그림은 커패시터가 충전되고 방전 될 때 이중층 현상의 절차를 설명합니다.

이러한 커패시터를 간단히 EDLC (전기 이중층 커패시터)라고합니다. 그들은 전도성 전극의 표면과 전해질 사이의 전하 분리를 달성하기 위해 탄소 전극을 사용합니다. 탄소는 유전체로 작용하고 다른 두 개는 양극과 음극으로 작용합니다. 전하의 분리는 기존 커패시터보다 훨씬 작습니다.

의사 커패시터

이 커패시터는 electrochemical전하 증착 과정. 이것은 또한faradaic process. 전극에서 일부 화학 물질이 환원되거나 산화되면 일부 전류가 생성됩니다. 이러한 과정에서 이러한 커패시터는 전극과 전해질 사이의 전자 전달에 의해 전하를 저장합니다. 이것이 의사 커패시터의 작동 원리입니다.

그들은 훨씬 더 빨리 충전되고 배터리만큼 충전을 저장합니다. 그들은 더 빠른 속도로 운영됩니다. 이들은 배터리와 함께 사용되어 수명을 향상시킵니다. 이들은 전력 변동을 처리하기 위해 그리드 애플리케이션에 사용됩니다.

하이브리드 커패시터

Hybrid Capacitor는 EDLC와 Pseudo Capacitor의 조합입니다. 하이브리드 커패시터에서 활성탄은 음극으로 사용되고 미리 도핑 된 탄소 재료는 양극으로 작용합니다. 리튬 이온 커패시터가 이러한 유형의 일반적인 예입니다. 다음 그림은 다양한 유형의 하이브리드 커패시터를 보여줍니다.

-55 ° C ~ 200 ° C의 광범위한 온도 변화에서 높은 내성을가집니다. 하이브리드 커패시터는 공기 중 응용 분야에도 사용됩니다. 비용은 높지만이 커패시터는 신뢰성이 높고 콤팩트합니다. 이들은 견고하며 환경으로부터의 극심한 충격, 진동 및 압력을 견딜 수 있습니다. 하이브리드 커패시터는 전해 커패시터보다 에너지 밀도가 높고 비 전력이 높습니다.