怎么解決蓄電池組預(yù)充電和超級(jí)電容充放電應(yīng)用中電阻穩(wěn)定性的難題
2017-5-22 14:12:55??????點(diǎn)擊：
電容是一種以電場(chǎng)形式儲(chǔ)存能量的無(wú)源器件。在有需要的時(shí)候，電容能夠把儲(chǔ)存的能量釋出至電路。電容由兩塊導(dǎo)電的平行板構(gòu)成，在板之間填充上絕緣物質(zhì)或介電物質(zhì)。圖1和圖2分別是電容的基本結(jié)構(gòu)和符號(hào)。
當(dāng)電容連接到一電源是直流電 (DC) 的電路時(shí)，在特定的情況下，有兩個(gè)過(guò)程會(huì)發(fā)生，分別是電容的 “充電” 和 “放電”。
若電容與直流電源相接，電路中有電流流通。兩塊板會(huì)分別獲得數(shù)量相等的相反電荷，此時(shí)電容正在充電，其兩端的電位差vc逐漸增大。一旦電容兩端電壓vc增大至與電源電壓V相等時(shí)，vc = V，電容充電完畢，電路中再?zèng)]有電流流動(dòng)，而電容的充電過(guò)程完成。
蓄電池放電后，用直流電按與放電電流相反的方向通過(guò)蓄電池，使它恢復(fù)工作能力，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為蓄電池充電。蓄電池充電時(shí)，電池正極與電源正極相聯(lián)，電池負(fù)極與電源負(fù)極相聯(lián)，充電電源電壓必須高于電池的總電動(dòng)勢(shì)。充電方式有恒電流充電和恒電壓充電兩種。
在電容充放電和電池組預(yù)充電電路中，常用到以下三種電阻：
黃金鋁殼電阻、鋁殼線繞電阻以及平面功率電阻
以上三種電阻共同點(diǎn)在于，電阻元素要么是繞制在絕緣骨架上的電阻絲，要么是附著在絕緣基體上的電阻漿料。在長(zhǎng)時(shí)間加載額定功率工作的時(shí)候，黃金鋁殼電阻和鋁殼電阻的繞線絲可以通過(guò)絕緣填充物以及外部的鋁殼散熱，平面功率電阻也可以通過(guò)陶瓷基體和外加的散熱器進(jìn)行散熱。但是，當(dāng)瞬間的脈沖涌入的時(shí)候，熱量沒(méi)有足夠的時(shí)間散出，所以熱量會(huì)聚集在本來(lái)就很少的電阻元素上。瞬間的脈沖能量極有可能導(dǎo)致電阻受損或直接失效。
另外，無(wú)論是黃金鋁殼電阻還是鋁殼線繞電阻，其體積笨重，不利于節(jié)省空間和減輕重量。
那么如何才能兼顧小體積，高能量，抗脈沖及高可靠性？答案是使用實(shí)心無(wú)感陶瓷電阻。
實(shí)心陶瓷合成電阻并不是一種新的電阻技術(shù)，早在1927年由KANTHAL公司的前身CARBORUDUM公司發(fā)明，如今KANTHAL隸屬于瑞典SANDVIK集團(tuán)，一個(gè)年銷(xiāo)售額超過(guò)100億美金的集團(tuán)公司。
實(shí)心陶瓷合成電阻和線繞電阻最重要的區(qū)別在于，它通體導(dǎo)電，完全無(wú)感，能量密度極高。相比于線繞電阻，實(shí)心陶瓷電阻器給設(shè)計(jì)者們提供了更小巧緊湊的結(jié)構(gòu)。例如，一個(gè)額定功率20W，額定能量150J的線繞電阻，長(zhǎng)度大概是70mm,直徑大概為10mm。在相同的電氣參數(shù)下，一個(gè)軸向引腳的實(shí)心陶瓷電阻，長(zhǎng)度不超過(guò)20mm且直徑小于8mm。
實(shí)心陶瓷電阻的另一個(gè)主要特點(diǎn)就是可靠性極高，不會(huì)像線繞電阻出現(xiàn)斷線或者膜式電阻燒毀的情況。這也是為什么實(shí)心陶瓷電阻一直應(yīng)用于軍用設(shè)備和航空航天領(lǐng)域的原因。實(shí)心陶瓷電阻作為電動(dòng)汽車(chē)電池預(yù)充電電阻使用，能保證在最極端的情況下不發(fā)生損壞，可靠性極高，且體積只有線繞電阻的20%或更小，價(jià)格和線繞電阻相當(dāng)。下表所示為實(shí)心陶瓷電阻的典型應(yīng)用：
電容幾乎存在于所有電子電路中，它可以作為“快速電池”使用。如在照相機(jī)的閃光燈中，電容作為儲(chǔ)能元件，在閃光的瞬間快速釋放能量。
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