是時(shí)候考慮一下薄膜電容了(2014)

正文說(shuō)的并不對(duì),依然舉出的都是極端的例子試圖說(shuō)明薄膜電容器儲(chǔ)能密度低
拿出來(lái)的也都是外殼很厚的型號(hào),體積自然大
最近幾年淘寶上出現(xiàn)了很多廉價(jià)的薄膜電容,有很多價(jià)格能低至 0.1~0.2元/J。比如說(shuō)這些

(不是來(lái)打廣告的……)
0.1~0.2元/J是個(gè)什么概念?質(zhì)量稍好些的電解電容差不多就是這個(gè)價(jià)格。而薄膜電容的性能,除了能量密度以外,幾乎可以碾壓電解電容。
對(duì)于大家最關(guān)心的ESR,比如說(shuō)這個(gè)60元的電容。

從datasheet上來(lái)看,這個(gè)不算運(yùn)費(fèi)約0.16元/J的電容的內(nèi)阻是1.7毫歐。

而相同電壓(可以靠串聯(lián)達(dá)到)相同容量的電解電容,其ESR通常不會(huì)低于20毫歐,這種薄膜電容的ESR比電解電容的小了一個(gè)數(shù)量級(jí)!
(類(lèi)似的電容一年前買(mǎi)過(guò)一批,現(xiàn)在這批電容在黑龍江,然而我人在四川…所以只能給datasheet上的參數(shù)了)
另外比如說(shuō)現(xiàn)在手頭有兩個(gè)薄膜電容,標(biāo)稱750V,130uF。每個(gè)25元(兩個(gè)運(yùn)費(fèi)一共36元……),每個(gè)儲(chǔ)能36.5J,合1.18元/J。價(jià)格有點(diǎn)高但還可以接受。下面是實(shí)測(cè)的參數(shù)(遺憾的是我找不到它的datasheet,這家公司的官網(wǎng)上找不到這個(gè)系列的電容……,所以沒(méi)法對(duì)比datasheet與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)了,還請(qǐng)能找到的幫忙發(fā)一下)

2.1毫歐!
這樣的參數(shù)對(duì)于用慣了電解電容的我來(lái)說(shuō)簡(jiǎn)直是震撼。
相比之下電解電容的參數(shù)就差得多,比如下面這個(gè)(標(biāo)稱330V,370uF,Rubycon的閃光燈電容,4元一個(gè)……)

可以看出內(nèi)阻差別明顯。
除了低內(nèi)阻外,薄膜電容的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是,沒(méi)有極性。這意味著我們可以通過(guò)LC振蕩實(shí)現(xiàn)能量回收以及在振蕩電流過(guò)零的時(shí)候?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)關(guān)斷。雖然用有極性的電解電容也可以搭出來(lái)“無(wú)極電容”,然而搭出來(lái)的“無(wú)極電容”容量?jī)H有原電容的1/4,而且耐壓不變,所以儲(chǔ)能僅為原來(lái)的1/4。而把電解電容的價(jià)格乘4以后,其價(jià)格相比這些廉價(jià)薄膜電容來(lái)說(shuō)已經(jīng)沒(méi)有優(yōu)勢(shì)了,更不用比較它們的電性能了。
薄膜電容還有些穩(wěn)定性上的優(yōu)勢(shì),比如溫度系數(shù)小,壽命長(zhǎng),而且不需要耐壓恢復(fù)。常規(guī)的電解電容在低溫下會(huì)容量降低,內(nèi)阻增加(據(jù)一本電解電容設(shè)計(jì)相關(guān)的書(shū)講,是低溫下電解液“黏度”增加,難以滲入多孔鋁箔的孔隙中導(dǎo)致的),所以有些純靠定時(shí)觸發(fā)的電磁炮可能會(huì)出現(xiàn)夏天能用,冬天就用不了的情況,相比之下,薄膜電容的溫度特性就好得多(未經(jīng)測(cè)試)。而且不存在電解液干涸,氧化膜被腐蝕等問(wèn)題,壽命更長(zhǎng),也不存在長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存后需要耐壓恢復(fù)的問(wèn)題。
薄膜電容還有一個(gè)相對(duì)來(lái)講用處可能不那么大的好處,它的漏電流小。利用這一點(diǎn)也許可以制作能以天為單位保持電容滿電待機(jī)的電磁炮。
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當(dāng)然,薄膜電容也不是所有方面都好,下面來(lái)說(shuō)說(shuō)薄膜電容的缺點(diǎn)。
薄膜電容最大的問(wèn)題,就是能量密度實(shí)在太低(屁),比如說(shuō)我買(mǎi)的那兩個(gè)薄膜電容,每個(gè)重1.3kg,兩個(gè)的體積加起來(lái)比我的腦袋都大,然而它的儲(chǔ)能和邊上的兩個(gè)電解電容幾乎相等(你信嗎?)……,體積差別簡(jiǎn)直無(wú)法直視……

拿不起比游戲手柄更重的東西的孩子們表示無(wú)法接受用一堆這樣的電容做電炮……
(這個(gè)例子比較極端了,大部分類(lèi)似的薄膜電容能量密度都比這個(gè)大)(自己還知道?。?br/>
薄膜電容還有一個(gè)問(wèn)題,廉價(jià)薄膜電容單個(gè)儲(chǔ)能太高,不利于合理分配儲(chǔ)能。很奇怪的是,淘寶上適合用來(lái)儲(chǔ)能的(拆機(jī))薄膜電容,價(jià)格跟儲(chǔ)能關(guān)系不大,很多儲(chǔ)能相差十倍的薄膜電容價(jià)格幾乎相等……(這個(gè)實(shí)在是無(wú)法理解,求懂行的人解釋一下……)所以說(shuō)廉價(jià)的薄膜電容通常伴隨著很大的儲(chǔ)能,比如說(shuō)0.1元/J通常對(duì)應(yīng)著300J以上的儲(chǔ)能……
大儲(chǔ)能不一定總是好的。對(duì)于磁阻式來(lái)說(shuō),單級(jí)儲(chǔ)能太高不利于提高效率,因?yàn)榇棚柡秃?,隨電流增加,電磁力隨之一次方提高,而電阻損耗成平方倍提高。而對(duì)于感應(yīng)式,由于電流脈沖更短,幅度更大,加之感應(yīng)式靠斥力做功,線圈受的徑向力更大,儲(chǔ)能太大對(duì)線圈強(qiáng)度可能吃不消。不過(guò),這個(gè)對(duì)于做電熱炮的人來(lái)說(shuō)應(yīng)該是個(gè)好消息。
而且薄膜電容和電解電容相比,還是價(jià)格偏高,淘寶上最廉價(jià)的電解電容大約可以做到0.05元/J(性能肯定不太好看),而儲(chǔ)能合適的薄膜電容價(jià)格還是在1元/J以上,相比之下薄膜電容的價(jià)格還是挺高的。另外,這東西因?yàn)槟芰棵芏鹊?,所以運(yùn)費(fèi)總是讓人很惱火……
還有一個(gè)比較現(xiàn)實(shí)的缺點(diǎn),薄膜電容的耐壓不兼容市面上常見(jiàn)的為電解電容設(shè)計(jì)的充電模塊。所以說(shuō)我現(xiàn)在給他們充電都是用的高壓條……不過(guò)好在薄膜電容漏電低,高壓條的5ma輸出依然能充的起來(lái)。(也許是因?yàn)殡娊怆娙菪枰蛪夯謴?fù),用高壓條給電解電容充的時(shí)候非常吃力)
然而瑕不掩瑜,拆機(jī)的薄膜電容相比電解電容依然可以說(shuō)是優(yōu)勢(shì)明顯,是時(shí)候考慮一下薄膜電容了。

待的時(shí)間長(zhǎng)了,誰(shuí)對(duì)誰(shuí)好這些心里都有數(shù)
我不是知恩不報(bào)的人 只能說(shuō)遇人不淑被奸商忽悠然后肛他也是命
28樓 鐵木辛哥
諧振這種東西在不同場(chǎng)合有利有弊,諧振的存在可以方便的實(shí)現(xiàn)電源的軟開(kāi)關(guān)(這里順便提下,愛(ài)好者們常說(shuō)的ZVS實(shí)際上并不只是一種電路,而是一種工作狀態(tài),同理ZCS也是工作狀態(tài),很多常見(jiàn)電源拓?fù)渫ㄟ^(guò)增加一些諧振、箝位元件便可以實(shí)現(xiàn)ZVS/ZCS)、無(wú)線電能傳輸,同時(shí)諧振變換器也是與PWM變換器相同地位的一大類(lèi)變換器;但在另外一些領(lǐng)域諧振是要盡力避免的,比如諧振的存在往往會(huì)影響逆變器的穩(wěn)定性,需要一些阻尼手段去抑制諧振,在機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域也是如此,傳動(dòng)系統(tǒng)并非嚴(yán)格剛體,諧振模態(tài)的存在往往會(huì)影響系統(tǒng)壽命
看UP用了仿真軟件,這里安利一下當(dāng)年linear tech開(kāi)發(fā)的LTSpice(現(xiàn)屬于ADI公司),免費(fèi)體積小巧,help比較詳盡,基于經(jīng)典SPICE模型,能夠非常方便的從各大公司找到元器件的仿真模型
2018年9月16日 8:36引用刪除舉報(bào)
30樓 awinwakawinwak
感謝老哥提醒,很高興又一次見(jiàn)面了。
關(guān)于愛(ài)好者常用的zvs只是一個(gè)利用并聯(lián)諧振實(shí)現(xiàn)過(guò)零開(kāi)關(guān)的自激電路,經(jīng)常有奸商喜歡用各種電容充當(dāng)諧振電容作死還虛標(biāo)參數(shù),我說(shuō)出來(lái)之后拽的二五八萬(wàn)的還要發(fā)動(dòng)貼吧里的民科來(lái)打我后來(lái)被我肛了(感謝ac提供這個(gè)機(jī)會(huì)讓我打贏)。那個(gè)所謂的zvs沒(méi)有任何驅(qū)動(dòng)器和控制器,個(gè)人認(rèn)為其實(shí)這種電路挺不靠譜。
最近正好電腦升級(jí)了,有空把之前想安安不上的那些軟件都安一遍
2018年9月16日 9:55引用刪除舉報(bào)

#31 鐵木辛哥
嗯,看過(guò)老哥手撕JS假元器件的帖子。。只能說(shuō)某寶水深,我學(xué)生時(shí)買(mǎi)元器件一般從正規(guī)點(diǎn)的電子商城買(mǎi),當(dāng)年常常光顧立創(chuàng),板子也在他家做,個(gè)人印象挺好的,價(jià)格合理渠道正規(guī),主要是會(huì)提供datasheet,無(wú)源器件雖然簡(jiǎn)單不過(guò)設(shè)計(jì)過(guò)的都知道它們參數(shù)還是挺重要的,特別是需要手畫(huà)封裝時(shí),degikey和貿(mào)澤是個(gè)人感覺(jué)最靠譜的,但價(jià)格和時(shí)間也是最感人的。。。另外一個(gè)渠道是去各大公司白PIO,這一點(diǎn)TI是最棒的,當(dāng)年白PIO了很多IC和小開(kāi)發(fā)板,不過(guò)據(jù)說(shuō)現(xiàn)在嚴(yán)了許多,edu郵箱可能會(huì)提高申請(qǐng)成功率
ZVS那個(gè)最大的優(yōu)點(diǎn)就是簡(jiǎn)單,設(shè)計(jì)巧妙,很適合搞著玩,我看過(guò)一些視頻不少朋友都把這個(gè)電路玩出花了,自嘆不如,說(shuō)實(shí)話讓我設(shè)計(jì)個(gè)自激功率電路我還真沒(méi)有頭緒。。。但想往正規(guī)化做還是得有驅(qū)動(dòng)和控制