Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Existujú situácie, keď nie je možné realizovať autonómne napájanie na základe jednej dobíjateľnej batérie v dôsledku vytvárania veľkých krátkodobých prúdov. V tomto prípade sa použil vysokokapacitný vysokonapäťový kondenzátor, až kým sa namiesto batérie alebo súčasne s ním nepoužil ionistor.

Práca tejto triedy zariadení zahŕňa technológiu, ktorá umožňuje vytvoriť elektrickú dvojvrstvu (EDLC), ktorá ich priaznivo odlišuje od zariadení, kde sa na akumuláciu náboja používajú chemické reakcie, reverzibilné (batérie) a nevratné (batérie).

Napriek tomu, že sa ionistory objavili pomerne nedávno, ich výroba bola založená mnohými výrobcami u nás iv zahraničí, tieto rádiové komponenty vyrábajú spoločnosti ako sú Palm, Epcos, Elna atď.

Maxwell Ionistory

Vnútorné zariadenie

Ionistory sa líšia od kondenzátorov tým, že ich konštrukcia nezahŕňa použitie dielektrika medzi elektródami, pri výrobe ktorých sa volia látky s opačným nábojovým potenciálom. Zjednodušené zariadenie týchto rádiových komponentov je znázornené na obrázku.

Zariadenie je klasickým ionistorom

Legenda:

  • a, b - elektródy;
  • c - oddeľovač;
  • d - aktívne uhlie.

Kapacita "obloženia" kondenzátora závisí od jeho kapacity, na tento účel sa ako elektródy v zariadeniach, ktoré sú umiestnené v elektrolyte, používa aktívne uhlie alebo penový uhlík. Účelom separátora je zabrániť skratu elektród.

Elektrolyt môže byť tuhý alebo kryštalický roztok zásady alebo kyseliny. Všimnite si, že v moderných výrobkoch sa tento typ elektrolytu nepoužíva kvôli svojej vysokej toxicite.

Nižšie uvedený obrázok ukazuje ako príklad konštrukciu ionistorov radu EN vyrobených spoločnosťou Panasonic.

SK Séria Konštrukcia

Na obrázku označenom:

  • a - elektródy (aktívny uhlík pôsobí ako materiál);
  • b, e - horná a dolná časť tela;
  • c - oddeľovač;
  • d - tesniaci izolátor.

parametre

Medzi hlavné elektrické charakteristiky ionistorov patria:

  • pre svoju mernú jednotku Farad (F);
  • vnútorný odpor (ohm);
  • maximálny výstupný prúd (A);
  • menovité napätie (V)
  • Parametre samovybíjania a vybíjania, to je pomerne dôležitý parameter, takže dávame vzorec, pomocou ktorého môžete vypočítať čas vybitia ionistora: kde:

t je čas vybitia meraný v sekundách (s);

С - kapacita zariadenia (Ф);

V1, V2 - počiatočná a konečná hodnota napäťového rozsahu, pri ktorom bola skúška vykonaná;

I - hodnota testovacieho prúdu (A).

Pozitívne a negatívne stránky

Medzi nesporné výhody týchto zariadení patria nasledovné vlastnosti:

  • Vybíjanie a nabíjanie zariadenia nezaberie veľa času, čo umožňuje ich použitie v prípadoch, keď nie je možné batériu inštalovať z dôvodu dlhého nabíjania;
  • v porovnaní s nabíjateľnými batériami majú ionistory oveľa viac cyklov nabitia a vybitia zariadenia;
  • na dobíjanie nepotrebujete špeciálne nabíjacie zariadenie, preto je údržba zjednodušená;
  • rádiové komponenty tohto typu sú oveľa ľahšie ako batérie a menšie;
  • široký rozsah pracovných teplôt - od -40 do 70 ° C;
  • životnosť je mnohokrát dlhšia ako výkonové kondenzátory a batérie.

Bez ohľadu na to, aké sú tieto rádiové komponenty dobré, majú tiež nedostatky, ktoré komplikujú operáciu, a to:

  • Relatívne vysoká cena ionistorov vedie k tomu, že ich použitie v technológiách vedie k rastu ceny. Podľa odborníkov sa v blízkej budúcnosti tento problém vyrieši vďaka rozvoju nových technológií;
  • nízke parametre menovitého napätia zariadení, riešením môže byť sériové pripojenie viacerých prvkov (princíp je rovnaký ako pri pripájaní viacerých batérií). V tomto prípade budete musieť na každý komponent nainštalovať skrat vo forme rezistora;
  • Nadmerná teplota (ohrev viac ako 70 ° C) spôsobuje poruchu;
  • Tento typ rádiových komponentov neumožňuje akumulovať dostatok energie, navyše majú malú hustotu energie (to znamená, že nie sú tak silné ako batérie), čo trochu zužuje rozsah ich použitia. Paralelné spojenie viacerých prvkov umožňuje tento problém čiastočne zvládnuť.

Oddelene treba poznamenať, že superkondenzátory označujú prvky, ktorých pripojenie vyžaduje dodržanie polarity. Neskratujte zariadenie, pretože to spôsobí zvýšenie teploty a výmenu rádiového prvku.

prihláška

Ionizátory rozsahu sú pomerne rozsiahle, ale najčastejšie sa používajú ako núdzové alebo záložné napájanie časovačov alebo pamäťových čipov v rôznych zariadeniach, od telefónov až po hudobné centrá, televízory, videokamery atď.

Video: účinnosť pri použití ionistora

Uskutočnili sa aj niektoré exotické experimenty s použitím superkapacitorov, najmä na vytvorenie gaussových zbraní (elektromagnetická pištoľ).

Typický obvod na zapínanie superkondenzátorov ako zdrojov energie je znázornený na obrázku.

Záložné napájanie

Označenie na diagrame:

U - pripojenie k hlavnému napájaciemu zdroju;

D1 je dióda, ktorá zabraňuje úniku ionistorového náboja, keď nie je hlavný zdroj energie;

R1 - odpor, slúži na dva účely:

  • limit nabíjacieho prúdu;
  • eliminuje preťaženie hlavného zdroja napájania pri zapnutí;

C - záložný zdroj založený na ionistore;

Rn je odpor zaťaženia.

Všimnite si, že bez odporu (označenie v diagrame - R1) je možné upustiť, ak charakteristiky zdroja energie umožňujú krátkodobé zvýšenie prúdu záťaže na 250 mA.

Okrem príkladu pre domáce použitie môžu byť ionistory použité na pripojenie LED v nízkoenergetickej baterke, zatiaľ čo nabíjanie je možné vykonať z energie solárnej batérie.

Dajme ešte jeden bežný príklad použitia tohto zariadenia na spustenie motora auta. Schéma takejto implementácie je znázornená na obrázku.

Schéma: štartovacie zariadenie pre motor automobilu

Táto schéma sa môže realizovať na akomkoľvek osobnom automobile, kde napätie palubnej siete je 12V, symboly na obrázku :

  • 1, 2, 3 - prípojné svorky (1 na kladný kontakt batérie, 2 - záporné, 3 pripojené na zámok zapaľovania);
  • Ks - zámka zapaľovania;
  • B1 - autobatéria;
  • K1, K1.1 - stýkač a jeho ovládací kľúč;
  • C - superkapacitor;
  • Rc - rezistor obmedzujúci nabíjací prúd ionistora C.

Obvod používa superkondenzátor (označenie: 12ПП-15 / 0, 002), ktorý má tieto vlastnosti:

  • maximálne menovité napätie - 15V;
  • kapacita - 216F;
  • vnútorný odpor je 0, 0015 Ohm;
  • menovitý prúd - 2 kA.

Vyššie uvedené charakteristiky postačia na naštartovanie motora do 150 k Doba nabíjania ionistora nie je dlhšia ako 5 sekúnd, po zapnutí štartéra na niekoľko prvých sekúnd prejde hlavná prúdová záťaž na superkondenzátor, pretože vnútorný odpor batérie je väčší.

Takéto štartovacie zariadenie, v ktorom sa používa ionistor, sa dá kúpiť ready-made, ale bude to oveľa lacnejšie.

Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Kategórie: