【הקדמה】
די קאַפּאַסאַטערז אין די וואַסט מעלוכע, קאַפּאַסאַטערז זענען אַמניפּרעזאַנט, שטיל סילענטלי אַ קריטיש ראָלע אין די פאַנגקשאַנינג דעוויסעס וואָס מיר נוצן טעגלעך. פון די קליינטשיק סערקאַץ אין אונדזער סמאַרטפאָנעס צו די מאַסיוו מאַכט סיסטעמען דרייווינג ינדאַסטריאַל מאַשינערי, קאַפּאַסאַטערז זענען ינטאַגראַל קאַמפּאָונאַנץ וואָס ענשור פעסטקייַט און רילייאַבילאַטי. זייער ציל יקסטענדז ווייַטער פון בלויז ענערגיע סטאָרידזש; זיי זענען די באַקבאָון פון מאָדערן עלעקטראָניק, ענייבאַלינג אַדוואַנסמאַנץ אין טעכנאָלאָגיע וואָס האָבן רעוואַלושאַנייזד ווי מיר לעבן און אַרבעט.
דער אַרטיקל דעלווז אין די פונדאַמענטאַל ציל פון קאַפּאַסאַטערז, ויספאָרשן זייער פאַרשידן טייפּס, אַרבעט פּרינסאַפּאַלז און אַפּלאַקיישאַנז. מיר וועלן אויך ונטערזוכן ווי קאַפּאַסאַטערז האָבן יוואַלווד מיט טעכנאָלאָגיע, דער הויפּט פאָוקיסינג אויף די גוואַלדיק קאַמישאַן פון קאָמפּאַניעס ווי ימין, וואָס האָבן באַשטימט נייַ סטאַנדאַרדס אין קאַפּאַסאַטער פאָרשטעלונג און רילייאַבילאַטי.
【פארשטאנד די באַסיקס: וואָס איז אַ קאַפּאַסאַטער?】
א קאַפּאַסעאריטאָר איז אַן עלעקטראָניש קאָמפּאָנענט וואָס סטאָרז און ריליסיז עלעקטריקאַל ענערגיע. עס באשטייט פון צוויי קאַנדאַקטיוו פּלאַטעס אפגעשיידט דורך אַ ינסאַלייטינג מאַטעריאַל גערופֿן אַ דיעלעקטריק. ווען אַ וואָולטידזש איז געווענדט אַריבער די פּלאַטעס, אַן עלעקטריש פעלד דעוועלאָפּס אַריבער די דיעלעקטריק, קאָזינג אַ בויען פון עלעקטריק אָפּצאָל אויף די פּלאַטעס. די סטאָרד אָפּצאָל קענען דעריבער זיין פריי ווען איר דאַרפֿן צו צושטעלן אַ שנעל פּלאַצן פון ענערגיע.
קאַפּאַסאַטערז זענען דיפיינד דורך זייער קאַפּאַסאַטאַנס, געמאסטן אין Farads (F), וואָס ינדיקייץ די סומע פון אָפּצאָל זיי קענען קראָם ביי אַ געגעבן וואָולטידזש. די העכער די קייסענסיטאַנס, די מער אָפּצאָל די קאַפּאַסאַטער קענען האַלטן. אָבער, די קאַפּאַסאַטאַנס איז נישט דער בלויז פאַקטאָר וואָס דיפיינז אַ קאַפּאַסאַטער פאָרשטעלונג. וואָולטידזש שאַץ, עקוויוואַלענט סעריע קעגנשטעל (ESR), און טעמפּעראַטור פעסטקייַט זענען אויך קריטיש פּאַראַמעטערס וואָס באַשליסן ווי גוט אַ קאַפּאַסאַטער וועט דורכפירן אין אַ ספּעציפיש אַפּלאַקיישאַן.
【טייפּס פון קאַפּאַסאַטערז און זייער צוועקן】
קאַפּאַסאַטערז קומען אין פאַרשידן טייפּס, יעדער דיזיינד פֿאַר ספּעציפיש אַפּלאַקיישאַנז. פארשטאנד די דיפעראַנסיז צווישן די טייפּס זענען יקערדיק פֿאַר סעלעקטינג די רעכט קאַפּאַסאַטער פֿאַר אַ געגעבן ציל.
אַלומינום ילעקטראַליטיק קאַפּאַסאַטערז:
1.פּורפּאָסעוויידלי געניצט פֿאַר מאַכט צושטעלן פילטערינג, די קאַפּאַסאַטערז פאָרשלאָגן הויך קאַפּאַסיטאַנס, וואָס מאכט זיי ידעאַל פֿאַר סמודה וואָולטידזש פלאַקטשויישאַנז און פּראַוויידינג סטאַביל דק מאַכט אין עלעקטראָניש סערקאַץ.
2. עקסאַמפּלע: ימין ס פליסיק קנאַקן-אין טיפּ אַלומינום ילעקטראַליטיק קאַפּאַסאַטערז זענען באַוווסט פֿאַר זייער הויך רילייאַבילאַטי און לאַנג לעבן, וואָס מאכט זיי אַ בילכער ברירה אין נייַ ענערגיע טשאַרדזשינג הויפן.
1.פּורפּאָסע: באַוווסט פֿאַר זייער קליין גרייס און נידעריק פּרייַז, סעראַמיק קאַפּאַסאַטערז זענען געניצט אין הויך-אָפטקייַט אַפּלאַקיישאַנז אַזאַ ווי רף סערקאַץ, בייפּאַסינג און פֿילטרירונג. זיי זענען אויך געניצט אין טיימינג און אפקלאנג סערקאַץ.
2. עקסאַמפּלע: MLCCS (מאַלטילייער סעראַמיק קאַפּאַסאַטערז) זענען קאַמאַנלי געניצט אין רירעוודיק דעוויסעס פֿאַר דעקאָופּלינג און ראַש פֿילטרירונג.
1.פּורפּאָסע: די קאַפּאַסיטאָרס זענען וואַליוד פֿאַר זייער הויך קאַפּאַסאַטאַנס פּער אַפּאַראַט באַנד און סטאַביל פאָרשטעלונג, וואָס מאכט זיי פּאַסיק פֿאַר נוצן אין פּלאַץ-קאַנסטריינד אַפּלאַקיישאַנז ווי סמאַרטפאָנעס און מעדיציניש דעוויסעס.
2. עקסאַמפּלע: טאַנטאַלום קאַפּאַסאַטערז זענען אָפט געניצט אין מאַכט פאַרוואַלטונג סיסטעמען ווו רילייאַבילאַטי און פאָרשטעלונג זענען קריטיש.
1.פּורפּאָסע: פילם קאַפּאַסאַטערז זענען באַוווסט פֿאַר זייער ויסגעצייכנט פעסטקייַט, נידעריק ESR און לאַנג לעבן. זיי זענען קאַמאַנלי געניצט אין אַודיאָ עקוויפּמענט, מאַכט עלעקטראָניק און מאָטאָר דרייווז.
2. עקסאַמפּלע: אין אָטאַמאָוטיוו אַפּלאַקיישאַנז, פילם קאַפּאַסאַטערז זענען געניצט אין ינווערטער סערקאַץ צו שעפּן הויך מאַכט מיט מינימאַל ענערגיע אָנווער.
סופּקלאַפּאַסיטאָרס(EDLCS):
1.פּורפּאָסע: סופּקאַפּאַפּאַסטאָריטערז פאָרשלאָגן גאָר הויך קאַפּאַסאַטאַנס און זענען געניצט פֿאַר ענערגיע סטאָרידזש אין אַפּלאַקיישאַנז וואָס דאַרפן גיך אָפּצאָל און אָפּזאָגן סייקאַלז. זיי אָפט געפֿונען אין באַקאַפּ מאַכט סאַפּלייז און רידזשענעראַטיוו ברייקינג סיסטעמען אין עלעקטריק וועהיקלעס.
2. עקסאַמפּלע: YMIN ס אַנטוויקלונג פוןEdlcsקאַנטריביוטיד צו אַדוואַנסאַנץ אין מאַכט פעלד טערמינאַל עקוויפּמענט אין אָטאַמאָוטיוו אַפּלאַקיישאַנז, ערלויבעניש ענכאַנסט ענכאַנסט ענערגיע עפעקטיווקייַט און רילייאַבילאַטי.
ליטהיום-יאָן קאַפּאַסאַטערז(ליקס):
1.פּורפּאָסע: קאַמביינינג די בענעפיץ פון קרעאַדזשיאַסיטאָרס און ליטהיום-יאָן באַטעריז, ליקס פאָרשלאָגן הויך ענערגיע געדיכטקייַט און פעסט אָפּצאָל / אָפּזאָגן קייפּאַבילאַטיז. זיי זענען געניצט אין אַפּלאַקיישאַנז וואָס ריקווייערז אַ וואָג פון מאַכט און ענערגיע, אַזאַ ווי רינואַבאַל ענערגיע סיסטעמען און כייבריד וועהיקלעס.
2. עקסאַמפּלע: די SLX סעריע ליטטהיום ליאָן קאַפּאַסאַטערז דורך ימין זענען געניצט אין ינאַווייטיוו בלועטאָאָטה טערמאָמעטער פּענס און פאָרשלאָגן גענוי טעמפּערייז מיט לאַנג-בלייַביק מאַכט.
【דער אַרבעט פּרינציפּ פון קאַפּאַסאַטערז】
די פונדאַמענטאַל ארבעטן פּרינציפּ פון אַ קאַפּאַסאַטער ריוואַלווז אַרום די סטאָרידזש און מעלדונג פון עלעקטריקאַל ענערגיע. ווען אַ וואָולטידזש איז געווענדט צו אַ קאַפּאַסאַטער, עלעקטראָנעס אָנקלייַבן אויף איינער פון די פּלאַטעס, קריייטינג אַ נעגאַטיוו אָפּצאָל, בשעת די אנדערע טעלער פארלירט מוסכן, קריייטינג אַ positive אָפּצאָל. די צעשיידונג פון טשאַרדזשיז קריייץ אַן עלעקטריש פעלד איבער דיעדעקטריק, סטאָרינג ענערגיע.
ווען די קאַפּאַסאַטער איז פארבונדן צו אַ קרייַז, דאָס סטאָרד ענערגיע קענען זיין רעלעאַסעד, צושטעלן אַ שנעל פּלאַצן פון מאַכט. די פיייקייט צו געשווינד קראָם און מעלדונג ענערגיע מאכט קאַפּאַסיטאָרס יקערדיק אין אַפּלאַקיישאַנז ווו באַלדיק ענערגיע איז דארף, אַזאַ ווי אין פלאַש פאָטאָגראַפיע, דיפיברילייטערז און באַקאַפּ מאַכט סיסטעמען.
【קאַפּאַסאַטערז אין מאָדערן עלעקטראָניק: אַפּלאַקיישאַנז און פּראַל】
קאַפּאַסאַטערז זענען ינדיספּענסאַבאַל אין מאָדערן עלעקטראָניק, סערווינג פאַרשידן צוועקן איבער פאַרשידענע אַפּלאַקיישאַנז. זייער פּראַל קענען ווערן געזען אין ביידע וואָכעדיק קאַנסומער עלעקטראָניק און אַוואַנסירטע ינדוסטריאַל סיסטעמען.
- מאַכט צושטעלן סמודינג:
- קאַפּאַסאַטערז זענען געניצט צו גלאַט וואָולטידזש פלאַקטשויישאַנז אין מאַכט סאַפּלייז, און ינשורינג אַ סטאַביל דק רעזולטאַט. דאָס איז קריטיש אין שפּירעוודיק עלעקטראָניש ויסריכט ווו וואָולטידזש ספּייקס קענען גרונט מאַלפאַנגקשאַנז אָדער שעדיקן.
- מאָשל: אין אַק / דק קאַנווערטערז, ימין קאַנדאַקטיוו קאַפּאַסאַטערז זענען געניצט צו פילטער ראַש און סטייבאַלייז די פּראָדוקציע וואָולטידזש, ענכאַנסינג די פאָרשטעלונג און לאָנדזשעוואַטי פון די מאַכט צושטעלן.
- ענערגיע סטאָרידזש און באַקאַפּ מאַכט:
- סופּקאַפּעראַסיטאָרס און ליטהיום-יאָן קאַפּאַסאַטערז ינקריסינגלי געניצט אין ענערגיע סטאָרידזש אַפּלאַקיישאַנז, צושטעלן באַקאַפּ מאַכט אין אַווער פון אַ מאַכט אַוטידזש אָדער בעשאַס שפּיץ אַוטאָמענטן אָדער בעשאַס שפּיץ פאָדערונג פּיריאַדז. זייער פיייקייט צו באַשולדיקן און אָפּזאָגן ראַפּאַדלי מאכט זיי ידעאַל פֿאַר די אַפּלאַקיישאַנז.
- מאָשל: סופּקלאַקאַפּאַסיטאָרס זענען געניצט אין רינואַבאַל ענערגיע סיסטעמען צו קראָם וידעפדיק ענערגיע דזשענערייטאַד דורך זונ פּאַנאַלז אָדער ווינט טערביינז, וואָס צושטעלן אַ פאַרלאָזלעך מאַכט מקור איז ניט בנימצא.
- סיגנאַל פּראַסעסינג און פֿילטרירונג:
- קאַפּאַסאַטערז זענען יקערדיק אין סיגנאַל פּראַסעסינג סערקאַץ, ווו זיי זענען געוויינט צו פילטער אויס אַנוואָנטיד פריקוואַנסיז און גלאַט סיגנאַל וואַוועפאָרמס. זיי זענען אויך געניצט אין טיימינג סערקאַץ צו קאָנטראָלירן די אָפטקייַט פון אַסאַלייטערז און טיימערז.
- מאָשל: סעראַמיק קאַפּאַסאַטערז זענען קאַמאַנלי געניצט אין רף סערקאַץ פֿאַר פילטערינג און דיקאָופּינג, ינשורינג די ליכט פון סיגנאַל טראַנסמיסיע אין קאָמוניקאַציע דעוויסעס.
- מאָטאָר דרייווז און ינווערטערס:
- קאַפּאַציטעט אין מאָטאָר דרייווז און ינווערטעלערז, קאַפּאַסאַטערז צו פילטער אָוטאַגעס און צושטעלן אַ סטאַביל מאַכט צושטעלן צו די מאָטאָר. דאָס ימפּרוווז די עפעקטיווקייַט און רילייאַבילאַטי פון די מאָטאָר, רידוסינג טראָגן און יקסטענדינג זיין לעבן.
- מאָשל: פילם קאַפּאַסאַטערז זענען געניצט אין עלעקטריק פאָרמיטל ינווערטערז צו שעפּן הויך מאַכט, מיט מינימאַל ענערגיע אָנווער, קאַנטריביוטינג צו די עפעקטיווקייַט און פאָרשטעלונג פון די פאָרמיטל.
- אַוטאָמאָטיווע עלעקטראָניק:
- די ינקריסינג קאַמפּלעקסיטי פון אָטאַמאָוטיוו עלעקטראָניק, אַרייַנגערעכנט די פּראָוליפעריישאַן פון עקוס (עלעקטראָניש קאָנטראָל וניץ) און די ינאַגריישאַן פון אַוואַנסירטע זיכערקייַט פֿעיִקייטן, האט געפֿירט צו אַ גראָוינג פאָדערונג קאַפּאַסאַטערס. קאַפּאַסאַטערז זענען געניצט אין פאַרשידן אָטאַמאָוטיוו סיסטעמען, פֿון אַירבאַג קאַנטראָולערז צו ינפאָונימאַנט סיסטעמען, ינשורינג פאַרלאָזלעך אָפּעראַציע אונטער האַרב טנאָים.
- מאָשל: ימין ס פליסיק פירן-טיפּ אַלומינום ילעקטראַליטיק קאַפּאַסאַטערז זענען געניצט אין אַירבאַג קאַנטראָולערז, פּראַוויידינג די נייטיק מאַכט פֿאַר גיך דיפּלוימאַנט אין פאַל פון אַ צונויפשטויס.
【די עוואָלוציע פון קאַפּאַסאַטערז: טעקנאַלאַדזשיקאַל אַדוואַנסמאַנץ】
ווי טעכנאָלאָגיע האט אַוואַנסירטע, אַזוי אויך האָבן קאַפּאַסאַטערז. די פאָדערונג פֿאַר העכער פאָרשטעלונג, קלענערער גרייס, און גרעסערער רילייאַבילאַטי האט געטריבן כידעש אין קאַפּאַסאַטער פּלאַן און מאַנופאַקטורינג. קאָמפּאַניעס ווי ימין האָבן שוין אין די פאָרפראַנט פון די קאָוואַנסמאַנץ, דעוועלאָפּינג קאַפּאַסאַטערז וואָס טרעפן די סטרינדזשאַנט באדערפענישן פון מאָדערן עלעקטראָניק.
- מיניאַטוריזאַטיאָן:
- דער גאַנג פון מיניאַטוריזאַטיאָן אין עלעקטראָניק האט געפֿירט צו דער אַנטוויקלונג פון סמאָלער קאַפּאַסאַטערז מיט העכער קאַפּאַסיטאַנס וואַלועס. דאָס איז דער הויפּט וויכטיק אין פּאָרטאַטיוו דיווייסאַז ווי סמאַרטפאָנעס און וועראַבאַל טעכנאָלאָגיע, ווו פּלאַץ איז ביי אַ פּרעמיע.
- מאָשל: ימין ס פיייקייט צו פּראָדוצירן קליין-דיאַמעטער, הויך קאַפּאַציטעט קאַפּאַסאַטערז האט לאָזן זיי צו פאַרבייַטן שפּיץ יאַפּאַניש קאָמפּעטיטאָרס אין אָטאַמאָוטיוו אַפּלאַקיישאַנז, וואָס זענען נישט בלויז קלענערער אָבער אויך מער פאַרלאָזלעך און מער-בלייַביק.
- הויך טעמפּעראַטור און הויך רילייאַבילאַטי:
- די נויט פֿאַר קאַפּאַסאַטערז וואָס קענען אַרבעטן אונטער עקסטרעם טנאָים האט געטריבן די אַנטוויקלונג פון הויך טעמפּעראַטור און הויך-רילייאַבילאַטי קאַפּאַסאַטערז. די קאַפּאַסיטערז זענען יקערדיק אין אַוטאָמאָטיווע, אַעראָספּאַס, און ינדאַסטריאַל אַפּלאַקיישאַנז ווו דורכפאַל איז נישט אַן אָפּציע.
- מאָשל: ימין ס האַרט-פליסיק כייבריד אַלומינום ילעקטראַליטיק קאַפּאַסאַטערז זענען דיזיינד צו ענשור סטאַביל אָפּעראַציע אין קאָפּ-אַרויף דיספּלייז (הודס) אין קאַרס, ווו הויך טעמפּעראַטור און רילייאַבילאַטי זענען קריטיש.
- ינווייראַנמענאַל סאַסטיינאַביליטי:
- מיט די גראָוינג טראָפּ אויף ינווייראַנמענאַל סאַסטיינאַביליטי, עס איז געווען אַ שטופּן צו דעוועלאָפּינג קאַפּאַסאַטערז וואָס זענען נישט בלויז עפעקטיוו אָבער אויך ינווייראַנמענאַלי פרייַנדלעך. דאָס כולל די נוצן פון מאַטעריאַלס וואָס זענען ווייניקער שעדלעך פֿאַר די סוויווע און די אַנטוויקלונג פון קאַפּאַסאַטערז מיט אַ מער האָמעסאַנס צו רעדוצירן וויסט.
- מאָשל: די אַנטוויקלונג פון קאַפּאַסיטערז פֿאַר נייַ ענערגיע אַפּלאַקיישאַנז, אַזאַ ווי יענע געניצט אין רינואַבאַל ענערגיע סיסטעמען, ריפלעקס די היסכייַוועס פון די אינדוסטריע צו סאַסטיינאַביליטי. ימין ס קאַפּאַסאַטערז, למשל, זענען דיזיינד צו צושטעלן פאַרלאָזלעך פאָרשטעלונג אין רינואַבאַל ענערגיע סיסטעמען, קאַנטריביוטינג צו אַ גרינער צוקונפֿט.
【מסקנא】
קאַפּאַסאַטערז זענען די ונסונג העראָעס פון מאָדערן עלעקטראָניק, פּראַוויידינג די פעסטקייַט, עפעקטיווקייַט, און רילייאַבילאַטי דארף פֿאַר די סימלאַס אָפּעראַציע פון קאַונטלאַס דעוויסעס און סיסטעמען. פון מאַכט צושטעלן סמודינג צו ענערגיע סטאָרידזש, סיגנאַל פּראַסעסינג, און ווייַטער פון די קאַפּאַסאַטערז שפּילן אַ וויטאַל ראָלע אין די העכערונג פון טעכנאָלאָגיע.
ווי די פאָדערונג פֿאַר מער אַוואַנסירטע עלעקטראָניק האלט צו וואַקסן, אַזוי אויך וועט דאַרפֿן אַ קאַפּאַסאַטערז וואָס קענען טרעפן די טשאַלאַנדזשיז. קאָמפּאַניעס ווי ימין פירן דעם וועג, דעוועלאָפּינג קאַפּאַסאַטערז וואָס ניט בלויז טרעפן די באדערפענישן פון הייַנט ס טעכנאָלאָגיע
פּאָסטן צייט: אויגוסט 09-2024