高储能密度电容器

电容器是脉冲功率设备的重要储能元件,提高电容器的储能密度能有效地减小脉冲电源的体积。根据箔式结构电容器的缺点及其击穿机理,采用金属化膜和混合膜结构技术,研制出了两种高储能密度高压脉冲电容器,储能密度分别超过800J/L和500J/L。     

高储能密度电容器

 电容器是脉冲功率设备的重要储能元件，提高电容器的储能密度能有效地减小脉冲电源的体积。根据箔式结构电容器的缺点及其击穿机理，采用金属化膜和混合膜结构技术,研制出了两种高储能密度高压脉冲电容器，储能密度分别超过800J/L和500J/L。     

应用于脉冲功率系统的高储能密度电容器

介绍了现有技术条件下脉冲电容器的各种性能参数及其测试方法,包括储能密度、寿命、保压性能、绝缘电阻等;同时介绍了元件的主要分析测试手段,如大电测试、保压测试等,并研究了后处理工艺、介质系统优化和绝缘系统优化对电容器性能的影响。在此基础上,面向不同应用条件如大电流放电、长寿命、真空环境等,对高储能密度脉冲电容器进行研究,并给出相应的性能参数、限制条件和发展前景。研究结果表明：50 kV/20 F的电容器,可实现120 kA/80 s的大电流输出,并通过-50~60 ℃的高低温考核;基于绝缘系统优化的浸渍型脉冲电容器,充放电寿命为干式结构的2~3倍,储能密度为2.0 kJ/L时,寿命大于1 000次,储能密度为1.3 kJ/L时,寿命大于10 000次;1.4 kJ/L高储能密度电容器,可以工作在气压小于10-3 Pa的真空条件下,输出电流达100 kA。     

应用于脉冲功率系统的高储能密度电容器

介绍了现有技术条件下脉冲电容器的各种性能参数及其测试方法,包括储能密度、寿命、保压性能、绝缘电阻等;同时介绍了元件的主要分析测试手段,如大电测试、保压测试等,并研究了后处理工艺、介质系统优化和绝缘系统优化对电容器性能的影响。在此基础上,面向不同应用条件如大电流放电、长寿命、真空环境等,对高储能密度脉冲电容器进行研究,并给出相应的性能参数、限制条件和发展前景。研究结果表明:50 kV/20 F的电容器,可实现120 kA/80 s的大电流输出,并通过-50~60 ℃的高低温考核;基于绝缘系统优化的浸渍型脉冲电容器,充放电寿命为干式结构的2~3倍,储能密度为2.0 kJ/L时,寿命大于1 000次,储能密度为1.3 kJ/L时,寿命大于10 000次;1.4 kJ/L高储能密度电容器,可以工作在气压小于10-3 Pa的真空条件下,输出电流达100 kA。     

高储能密度陶瓷电容器的性能

 根据陶瓷介质材料具有高介电常数和高工作场强的特性，从理论上分析了陶瓷电容器具有的储能密度高、可工作在数kHz至数MHz的振荡放电回路中和老化缓慢等特性。对试制的1μF/500V的多层陶瓷电容器（MLC）试样品进行了750V 的1min直流耐压和100Hz重复充放电等可靠性试验研究，结果表明：该MLC在500V工作电压下（对应的体积储能密度达到720J/L）重复充放电寿命达10⁷次以上；50kHz振荡放电输出电流峰值达320A；试验前后电气性能保持不变。因此，这种陶瓷电容器适合用作强脉冲大功率电源的储能元件。     

均匀线性介质中电容器漏电阻与电容的关系

利用漏电电阻、电容的场量表达式,推导出充以均匀线性介质电电容器的漏电电阻与电容之间的关系为ＲＣ＝ε／σ,当已知漏电电阻（或电容）时,利用该关系可以方便地求出电容（或漏电电阻）。     

均匀线性介质中电容器漏电电阻与电容的关系

利用漏电电阻、电容的场量表达式 ,推导出充以均匀线性介质电容器的漏电电阻与电容之间的关系为 RC=ε/σ.当已知漏电电阻 (或电容 )时 ,利用该关系可以方便地求出电容 (或漏电电阻 )     

电容器能量的3种求法

分别利用电容器的能量公式、 电场的能量公式以及电荷系的静电能公式求出一般电容器所储存的能量     

电容器连接中的能量问题

关于电容器连接中的能量问题，是一个值得讨论的问题，本文就以程守洙主编的《普通物理学》第二册中的一个电容器连接的题目为例作一讨论．原题是这样的.     

电容器连接中的能量"丢失"问题

在贵刊第14卷第1期(2006年3月)中刊登了一篇《电容器连接中的能量问题》一文,该文作者根据电荷守恒定律解题后发现:虽然是一个纯电容电路,而且电容器是一个储能元件,不消耗能量,但C1,C2连接后能量损失了0．09J,我认为可作如下解释:     

平行板电容器内电介质受力问题剖析

关于平行板电容器内电介质受力问题, 普通大学电磁学教材大都利用虚功原理求解[ 1], 但没有说明该 力产生的根源. 笔者基于液体表面张力的模型, 对该力的产生做了深入剖析. 特别地, 本文将虚功原理的结果、 边缘 效应( 即电容器边缘处电介质的极化不同于中心处电介质的极化而产生的效应)的结论以及束缚电荷模型进行对 比和分析, 揭示它们的统一性     

电容器的种类及特性

电容器是一种储能元件，是电子设备中常用的电子元件．电子技术中常用电容器来产生电磁振荡，改变波形、滤波、耦合等．电容器充电后储藏有电能，放电时强大的电流和火花可用来熔焊金属．大型的电力电容器还能用来提高电力设备的效率．     

关于理想平行板电容器充电过程的能量传输问题

通过对基于简单RC电路的理想平行板电容器缓慢充电过程的研究,得到了相关的电磁场分布以及能量分布,并讨论了其中的电磁场能量传输问题．     

可储能电装甲及其所用电容器初探

 电磁装甲是以脉冲功率技术、电磁学和电动力学等理论为基础,有效利用通过各种方式转化而来的电能、电磁能或热能的装甲车辆防护系统。自从1973年Walker提出电磁装甲的概念以来,人们对电装甲的研究已有30年的历史,其理论探讨和实践研究已取得了长足进展。     

非球心对称形电容器的研究

严格求解了非球心对称球形电容器的静电场问题 ,并分析了该器件的性能。     

极化介质中的能量密度

在保持充电电容器的电量不变的情况下，在电容器中充以电介质会导致电场能的减少，减少的能量是电场对介质的极化作功而以介质具有势能的形式存在于介质之中．本文一般地讨论了在电场中移入有限体积的介质后电场能量的变化，并且导出极化介质中的能量密度表达式．     

也谈理想平行板电容器充电过程的能量传输问题

通过对理想平行板电容器充电过程中内部电场与磁场的计算,得出内部电场与磁场分布不均匀的结论,从而较圆满地解释了充电过程中的能量传输问题．