Կոնդենսատորը էլեկտրական լիցք կուտակող բաղադրիչ է: Ընդհանուր կոնդենսատորի և ուլտրակոնդենսատորի (EDLC) էներգիայի կուտակման սկզբունքը նույնն է, երկուսն էլ լիցքը կուտակում են էլեկտրաստատիկ դաշտի տեսքով, բայց սուպերկոնդենսատորն ավելի հարմար է էներգիայի արագ արտանետման և կուտակման համար, հատկապես ճշգրիտ էներգիայի կառավարման և ակնթարթային բեռնման սարքերի համար:
Եկեք քննարկենք ստորև բերված հիմնական ավանդական կոնդենսատորների գերկոնդենսատորները։
| Համեմատության տարրեր | Սովորական կոնդենսատոր | Սուպերկոնդենսատոր |
| Ընդհանուր տեսք | Սովորական կոնդենսատորը ստատիկ լիցք կուտակող դիէլեկտրիկ է, որը կարող է ունենալ մշտական լիցք և լայնորեն կիրառվում է։ Այն անփոխարինելի էլեկտրոնային բաղադրիչ է էլեկտրոնային էներգիայի ոլորտում։ | Սուպերկոնդենսատորը, որը հայտնի է նաև որպես էլեկտրաքիմիական կոնդենսատոր, կրկնակի շերտավոր կոնդենսատոր, ոսկե կոնդենսատոր, Ֆարադեյի կոնդենսատոր, էլեկտրաքիմիական տարր է, որը մշակվել է 1970-ական և 1980-ական թվականներին՝ էլեկտրոլիտը բևեռացնելու միջոցով էներգիա կուտակելու համար։ |
| Շինարարություն | Սովորական կոնդենսատորը բաղկացած է երկու մետաղական հաղորդիչներից (էլեկտրոդներից), որոնք մոտ են միմյանց զուգահեռ, բայց չեն շփվում, իսկ դրանց միջև գտնվում է մեկուսիչ դիէլեկտրիկ։ | Սուպերկոնդենսատորը բաղկացած է էլեկտրոդից, էլեկտրոլիտից (պարունակում է էլեկտրոլիտային աղ) և բաժանիչից (կանխում է դրական և բացասական էլեկտրոդների շփումը): Էլեկտրոդները պատված են ակտիվացված ածխածնով, որն իր մակերեսին ունի փոքրիկ ծակոտիներ՝ էլեկտրոդների մակերեսը մեծացնելու և ավելի շատ էլեկտրաէներգիա խնայելու համար։ |
| Դիէլեկտրիկ նյութեր | Կոնդենսատորներում էլեկտրոդների միջև որպես դիէլեկտրիկներ օգտագործվում են ալյումինի օքսիդ, պոլիմերային թաղանթներ կամ կերամիկան։ | Սուպերկոնդենսատորը դիէլեկտրիկ չունի։ Դրա փոխարեն, այն օգտագործում է էլեկտրական կրկնակի շերտ, որը ձևավորվում է պինդ նյութից (էլեկտրոդ) և հեղուկից (էլեկտրոլիտ) միջերեսում՝ դիէլեկտրի փոխարեն։ |
| Գործողության սկզբունքը | Կոնդենսատորի աշխատանքի սկզբունքն այն է, որ լիցքը շարժվում է էլեկտրական դաշտի ուժի ազդեցությամբ։ Երբ հաղորդիչների միջև կա դիէլեկտրիկ, դա խոչընդոտում է լիցքի շարժմանը և ստիպում է լիցքը կուտակվել հաղորդչի վրա, ինչը հանգեցնում է լիցքի կուտակման։ | Մյուս կողմից, սուպերկոնդենսատորները հասնում են երկշերտ լիցքի էներգիայի կուտակման՝ էլեկտրոլիտը բևեռացնելով, ինչպես նաև օքսիդա-վերականգնման կեղծ-կոնդենսատորային լիցքերի միջոցով։ Սուպերկոնդենսատորների էներգիայի կուտակման գործընթացը շրջելի է առանց քիմիական ռեակցիաների, ուստի կարող է բազմիցս լիցքավորվել և լիցքաթափվել հարյուր հազարավոր անգամներ։ |
| Տարողունակություն | Ավելի փոքր տարողունակություն։ Ընդհանուր տարողունակությունը տատանվում է մի քանի pF-ից մինչև մի քանի հազար μF: | Ավելի մեծ տարողունակություն։ Սուպերկոնդենսատորի հզորությունը այնքան մեծ է, որ այն կարող է օգտագործվել որպես մարտկոց։ Սուպերկոնդենսատորի հզորությունը կախված է էլեկտրոդների միջև հեռավորությունից և էլեկտրոդների մակերեսի մակերեսից։ Հետևաբար, էլեկտրոդները պատված են ակտիվացված ածխածնով՝ մակերեսը մեծացնելու և բարձր հզորություն ստանալու համար։ |
| Էներգիայի խտություն | Ցածր | Բարձր |
| Տեսակարար էներգիա | <0.1 Վտժ/կգ | 1-10 Վտժ/կգ |
| Հատուկ հզորություն | 100,000+ Վտժ/կգ | 10,000+ Վտժ/կգ |
| Լիցքավորման/լիցքաթափման ժամանակը | Սովորական կոնդենսատորների լիցքավորման և լիցքաթափման ժամանակը սովորաբար 103-106 վայրկյան է։ | Ուլտրակոնդենսատորները կարող են լիցք մատակարարել մարտկոցներից ավելի արագ՝ ընդամենը 10 վայրկյանում, և միավոր ծավալի մեջ կուտակել ավելի շատ լիցք, քան սովորական կոնդենսատորները։ Ահա թե ինչու դրանք դիտարկվում են մարտկոցների և էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորների միջև։ |
| Լիցքավորման/լիցքաթափման ցիկլի տևողությունը | Ավելի կարճ | Ավելի երկար (ընդհանուր առմամբ 100,000+, մինչև 1 միլիոն ցիկլ, ավելի քան 10 տարվա կիրառություն) |
| Լիցքավորման/լիցքաթափման արդյունավետություն | >95% | 85%-98% |
| Աշխատանքային ջերմաստիճանը | -20-ից մինչև 70℃ | -40-ից մինչև 70℃ (Ավելի լավ ծայրահեղ ցածր ջերմաստիճանի բնութագրեր և ավելի լայն ջերմաստիճանային տիրույթ) |
| Գնահատված լարում | Ավելի բարձր | Ստորին (սովորաբար 2.5 Վ) |
| Արժեքը | Ստորին | Ավելի բարձր |
| Առավելություն | Ավելի քիչ կորուստ Բարձր ինտեգրման խտություն Ակտիվ և ռեակտիվ հզորության կառավարում | Երկար կյանքի տևողություն Գերբարձր հզորություն Արագ լիցքավորման և լիցքաթափման ժամանակ Բարձր բեռի հոսանք Ավելի լայն աշխատանքային ջերմաստիճանի միջակայք |
| Դիմում | ▶ Արդյունքի հարթ սնուցման աղբյուր; ▶ Հզորության գործակցի ուղղում (ՀԳԿ); ▶ Հաճախականության ֆիլտրեր, բարձր հաճախականության, ցածր հաճախականության ֆիլտրեր; ▶ Սիգնալի միացում և անջատում; ▶ Շարժիչի մեկնարկիչներ; ▶Բուֆերներ (լարման լարման պաշտպանիչներ և աղմուկի ֆիլտրեր); ▶ Օսցիլյատորներ։ | ▶Նոր էներգիայով աշխատող տրանսպորտային միջոցներ, երկաթուղիներ և այլ տրանսպորտային կիրառություններ։ ▶ Անխափան սնուցման աղբյուր (UPS), որը փոխարինում է էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատորային մարտկոցներին։ ▶ Բջջային հեռախոսների, նոութբուքերի, ձեռքի սարքերի և այլնի էլեկտրամատակարարում։ ▶ Լիցքավորվող էլեկտրական պտուտակահաններ, որոնք կարող են լիովին լիցքավորվել րոպեների ընթացքում։ ▶ Արտակարգ լուսավորության համակարգեր և բարձր հզորության էլեկտրական իմպուլսային սարքեր։ ▶ Ինտեգրալային սենսորներ, օպերատիվ հիշողություն, CMOS, ժամացույցներ և միկրոհամակարգիչներ և այլն։ |
Եթե ունեք ավելացնելու կամ այլ մտքեր, խնդրում ենք ազատորեն քննարկել այն մեզ հետ։
Հրապարակման ժամանակը. Դեկտեմբերի 22-2021