Réamhrá ar thoilleoirí gathacha
Tá toilleoirí leictrealaíoch gathacha i measc Thuaidha gcomhpháirteanna leictreonacha is coitianta a fhaightear i ndearaí ciorcaid nua -aimseartha. Tá ról ríthábhachtach ag na comhpháirteanna sorcóireacha seo a bhfuil dhá cheann acu ag teacht chun cinn ón deireadh céanna i scagadh soláthair cumhachta, stóráil fuinnimh, agus iarratais chúplála comharthaíochta. Murab ionann agus a gcomhghleacaithe aiseach le luaidhe ag foircinn eile, cuireann toilleoirí gathacha lorg níos dlúithe ar fáil a fhágann go bhfuil siad oiriúnach do dhaonra dlúithe Boird chiorcaid phriontáilte (PCBanna))).
Tagraíonn an téarma "leictrilíteach" dá modh tógála a úsáideann leictrilít chun luachanna toilleas níos airde a bhaint amach ná cineálacha toilleora eile. Fágann sé seo go bhfuil siad thar a bheith luachmhar in iarratais a éilíonn stóráil fuinnimh substaintiúil nó éifeachtach Scagadh Reatha Ripple i gciorcaid soláthair cumhachta.
Forbairt stairiúil
Cuireadh tús le forbairt toilleoirí leictrealaíoch nua -aimseartha go luath sa 20ú haois. Rinne Samuel Ruben paitinniú ar an gcéad toilleoir leictrealaíoch praiticiúil i 1925, a d'úsáid tréleictreach pentoxide tantalum. Lean toilleoirí leictrealaíoch alúmanaim go gairid ina dhiaidh sin, leis na chéad toilleoirí leictrealaíocha fliucha le feiceáil sna 1930í. Bhí an -tóir ar an gcumraíocht luaidhe gathacha sna 1960í de réir mar a thosaigh feistí leictreonacha ag laghdú i méid agus ag méadú i gcastacht.
Bunphrionsabail
Ag a gcroílár, oibríonn toilleoirí leictrealaíoch ar an bprionsabal bunúsach céanna le gach toilleoir: stóráil fuinnimh i réimse leictreach idir dhá phláta stiúrtha atá scartha ag ábhar tréleictreach. Is é an rud a fhágann go bhfuil toilleoirí leictrealaíoch uathúil gur tuaslagán leictrilít amháin é "pláta" amháin, agus is ciseal ocsaíd an -tanaí é an tréleictreach a fhoirmíonn ar an anóid miotail. Ceadaíonn an tógáil seo luachanna toilleas i bhfad níos airde i méid níos lú i gcomparáid le cineálacha toilleora eile.
Tógáil agus Ábhair Thógáil agus Ábhair
Tá sé riachtanach tuiscint a fháil ar thógáil inmheánach na dtoilleoirí leictrealaíoch gathacha chun roghnú agus cur i bhfeidhm cuí a dhéanamh. Tá roinnt príomh -chomhpháirteanna sna toilleoirí seo:
Anóid agus catóid
Is iondúil go ndéantar an anóid as scragall alúmanaim nó tantalum atá eitseáilte go leictriceimiceach chun a achar dromchla a mhéadú. Cruthaíonn an próiseas eitseáil seo pores agus gleannta micreascópacha a mhéadaíonn go mór an t -achar dromchla éifeachtach, uaireanta le fachtóir 100 nó níos mó. De ghnáth is páipéar sáithithe leictrilít nó polaiméir seoltaí é an catóid.
Ciseal tréleictreach
Is ciseal ocsaíd é an tréleictreach a fhoirmíonn ar dhromchla an anóid trí phróiseas leictriceimiceach ar a dtugtar "foirmiú." I gcás leictrilítí alúmanaim, is é seo ocsaíd alúmanaim (al₂o₃) le tiús de thart ar 1 nanaiméadar in aghaidh an voltais de voltas rátáilte. Is é an ciseal thar a bheith tanaí seo an rud a chuireann ar chumas na luachanna ard -toilleas.
Comhdhéanamh leictrilít
Feidhmíonn an leictrilít mar an fíor -chatóid i dtoilleoirí leictrealaíoch fliuch. Is meascáin cheimiceacha chasta iad leictrilítí nua -aimseartha atá optamaithe le haghaidh:
- Seoltacht ard
- Slaodacht íseal le haghaidh tuile mhaith
- Cobhsaíocht cheimiceach thar an teocht
- Brú gaile íseal chun triomú a íoslaghdú
- Comhoiriúnacht leis an gciseal ocsaíd
Cuimsiú agus séalaithe
Tá an ghné toilleora séalaithe i alúmanam is féidir le séala rubair nó polaiméir ag an mbonn. Ní mór don séala cosc a chur ar sceitheadh leictrilít agus scaoileadh brú a cheadú i gcás giniúna gáis inmheánaigh. Is minic a chuimsíonn toilleoirí nua -aimseartha gaothairí sábháilteachta a réitíonn ar bhealach rialaithe má éiríonn brú inmheánach iomarcach.
Eochair -sonraíochtaí agus paraiméadair
Tá tuiscint ar shonraíochtaí toilleora ríthábhachtach do roghnú comhpháirte cuí. Seo iad na paraiméadair is criticiúla do thoilleoirí leictrealaíoch gathacha:
| Paraiméadar | Saghas | Raon tipiciúil | Tábhacht |
| Toilleacht | Cumas stórála muirir | 0.1μF go 100,000μf | A chinneann stóráil fuinnimh agus éifeachtúlacht scagtha |
| Voltas rátáilte | Voltas DC leanúnach uasta | 6.3V go 550V | Criticiúil maidir le hiontaofacht agus sábháilteacht |
| Reatha Ripple | Uasmhéid sruth AC ag minicíocht shonraithe | Milliamps chuig amps | A chinneann cumas láimhseála cumhachta |
| Friotaíocht Sraith Choibhéiseach (ESR) | Friotaíocht inmheánach ag minicíocht shonraithe | 5mΩ go 5Ω | Bíonn tionchar aige ar ghiniúint teasa agus ar éifeachtúlacht scagtha |
| Reatha sceite reatha | DC sruth trí thréleictreach | Micrea -Champaí go Milliamps | Tábhachtach d'iarratais atá íogair ó thaobh fuinnimh de |
| Fadteocht | Teorainneacha teochta oibriúcháin | -40 ° C go 105 ° C (sínte go 125 ° C/150 ° C) | A chinneann oiriúnacht an chomhshaoil |
| Saolré | An saol seirbhíse ag súil leis ag teocht rátáilte | 1,000 go 20,000 uair an chloig | Ríthábhachtach do phleanáil cothabhála |
Lamháltas toilleas
De ghnáth bíonn lamháltais níos leithne ag toilleoirí leictrealaíoch ná cineálacha toilleora eile, de ghnáth -20% go 80% do chodanna caighdeánacha. Tá sé seo mar gheall ar na próisis chasta leictriceimiceacha a bhaineann lena monarú. Tá leictrilítí ardchruinnithe ar fáil le lamháltais níos déine (± 10% nó níos fearr) le haghaidh feidhmchlár ina bhfuil luachanna beachta toilleas ríthábhachtach.
Esr agus bacainní
Tá Friotaíocht Sraith Coibhéiseach (ESR) ar cheann de na paraiméadair is tábhachtaí i roghnú toilleora nua -aimseartha, go háirithe le haghaidh soláthar cumhachta lasc-mhodh iarratais. Is ionann ESR agus suim na gcaillteanas inmheánach inmheánach agus is cúis le diomailt fuinnimh i bhfoirm teasa. Cuireann luachanna níos ísle ESR ar chumas toilleoirí sruthanna círéibeacha níos airde a láimhseáil agus oibriú níos fuaire.
Éifeachtaí teochta
Bíonn tionchar suntasach ag an teocht ar fheidhmíocht toilleora leictrealaíoch. De réir mar a laghdaíonn an teocht:
- Laghdaíonn toilleas (is féidir titim 20-50% ag -40 ° C)
- Méadaíonn ESR go substaintiúil (is féidir leis 10x nó níos mó a mhéadú ag -40 ° C)
- Laghduithe reatha sceite
Ag teochtaí arda, tarlaíonn a mhalairt, ach luathaíonn imoibrithe ceimiceacha, ag laghdú an tsaoil oibriúcháin. Tuarann an chothromóid Arrhenius go leathnaíonn an toilleoir do gach méadú 10 ° C i dteocht oibriúcháin os cionn na teochta rátáilte.
Buntáistí agus míbhuntáistí
Buntáistí
- Cóimheas ard-toilleas-go-toirte: Na luachanna toilleas is airde atá ar fáil i bpacáistí beaga a thairiscint
- Éifeachtach ó thaobh costais de: Go ginearálta níos saoire in aghaidh an microfarad ná teicneolaíochtaí toilleora eile
- Raon voltais leathan: Ar fáil le rátálacha ó chúpla volta go cúpla céad volta
- Airíonna maithe féin-leighis: Is féidir mion -lochtanna tréleictreacha a dheisiú le linn na hoibríochta
- Éasca úsáide: Cumraíocht shimplí dhá cheann le marcálacha polaraíocht shoiléire
- Freagra maith minicíochta: Oiriúnach do raon leathan feidhmeanna ó DC go minicíochtaí measartha
Míbhuntáistí
- Íogaireacht Pholaraíocht: Caithfear a bheith ceangailte le polaraíocht cheart chun damáiste a sheachaint
- Seilfré teoranta: Is féidir le leictrilít triomú le himeacht ama, go háirithe ag teochtaí arda
- Reatha sceite níos airde: I gcomparáid le toilleoirí scannáin nó ceirmeacha
- Saolré teoranta: Bíonn teip ar ghalú leictrilít sa deireadh
- Íogaireacht teochta: Athraíonn paraiméadair feidhmíochta go suntasach leis an teocht
- Teorainneacha ESR: ESR níos airde go ginearálta ná toilleoirí polaiméire nó ceirmeacha
Iarratais toilleoirí gathacha
Scagadh Soláthar Cumhachta
Is é an t -iarratas is coitianta ar thoilleoirí gathacha leictrealaíoch i gciorcaid soláthair cumhachta, áit a ndéanann siad an voltas AC ceartaithe a mhaolú chun soláthar DC cobhsaí a chruthú. Glacann siad le luaineachtaí voltais agus soláthraíonn siad sruth mheandarach le linn buaic -éilimh.
Trealamh fuaime
I gciorcaid fuaime, úsáidtear leictrilítí le haghaidh feidhmchlár cúplála agus díchúplála. Cuireann siad bac ar DC agus ligeann siad do chomharthaí AC pas a fháil, ag cur ar chumas cúplála céim go céim gan cur isteach ar voltais chlaonta.
Ciorcaid tosaithe mótair
Is minic a úsáideann mótair AC aon chéime toilleoirí leictrealaíoch chun an t-athrú céime a theastaíonn chun tosú a chruthú. Ní mór do na toilleoirí seo sruthanna borrtha ard a láimhseáil agus tá siad deartha go sonrach le haghaidh feidhmchlár mótair.
Tiontairí DC-DC
Baineann soláthairtí cumhachta lasc-mhodhanna úsáid as leictrilítí le haghaidh scagadh ionchuir agus aschuir araon. Mar gheall ar chumas an toilleora sruthanna ardcháilithe a láimhseáil tá sé oiriúnach do na hiarratais seo.
Stóráil fuinnimh
In iarratais a éilíonn cúltaca cumhachta gearrthéarmacha nó sruthanna ard-chuisle, soláthraíonn leictrilítí réitigh stórála fuinnimh dhlúth. I measc na samplaí tá ciorcaid flash ceamara agus córais riochtú cumhachta.
Cúpláil comhartha
I gciorcaid aschur, úsáidtear leictrilítí chun comharthaí AC a rith agus comhpháirteanna DC á mblocáil. Cuireann a luachanna ard -toilleas ar a gcumas oibriú go héifeachtach ag minicíochtaí ísle.
Critéir roghnúcháin
Teastaíonn breithniú cúramach ar roinnt fachtóirí chun an toilleoir leictrealaíoch gathacha ceart a roghnú:
Rátáil voltais
Roghnaigh toilleoir le rátáil voltais ar a laghad 20-50% níos airde ná an t-uasmhéid voltais a bhfuiltear ag súil leis sa chiorcad. Is é atá i gceist leis seo ná na spíceanna voltais, na n-aistritheoirí, agus an iontaofacht fhadtéarmach. Laghdaíonn oibriú in aice nó ag an voltas rátáilte an saol toilleora go suntasach.
Luach toilleas
Faigh an toilleas riachtanach bunaithe ar an iarratas:
- Le haghaidh scagadh soláthair cumhachta, ríomh bunaithe ar voltas inghlactha Ripple
- Maidir le ciorcaid uainiúcháin, ríomh bunaithe ar thairisigh ama riachtanacha
- Le haghaidh díchúplála, lean moltaí an déantóra le haghaidh ICS sonracha
Cúinsí teochta
Roghnaigh toilleoirí atá rátaithe don uasta teocht oibriúcháin i d'iarratas. Cuimhnigh gur féidir le teochtaí inmheánacha a bheith i bhfad níos airde ná an comhthimpeallacht mar gheall ar fhéin-théamh ó shrutháin ripple. Maidir le hiarratais ard-inchreidteachta, roghnaigh toilleoirí atá rátáilte le haghaidh 105 ° C seachas 85 ° C.
Riachtanais saoil
Ríomh an saolré ionchais ag baint úsáide as an bhfoirmle:
L 2 = L 1 × 2 (T 1 - -T 2 )/10 × (VR 1 /VR 2 ) n
Sa chás go bhfuil T teocht i ° C, tá VR ag obair voltais, agus is fachtóir luasghéaraithe voltais é n (de ghnáth 3-7).
Suiteáil agus láimhseáil
Tá suiteáil agus láimhseáil chuí ríthábhachtach maidir le hiontaofacht:
Breithnithe Leagan Amach PCB
Agus PCBanna á ndearadh le haghaidh leictrilítí gathacha:
- Coinnigh imréiteach leordhóthanach idir toilleoirí le haghaidh aerála
- Coinnigh ar shiúl ó fhoinsí teasa nuair is féidir
- Lean moltaí an déantóra maidir le méid agus spásáil ceap agus spásáil
- A chinntiú go leor limistéar copair le haghaidh diomailt teasa
Teicnící sádrála
Tá sádráil cheart riachtanach chun damáiste a chosc:
- Úsáid iarann sádrála faoi rialú teochta (uasmhéid 350 ° C)
- Am sádrála a theorannú go 3-5 soicind in aghaidh an luaidhe
- Seachain strus iomarcach meicniúil ar luaidhe
- Ná sádráil riamh tríd an gcomhlacht toilleora a théamh
- Lean próifílí refrow an déantóra do leaganacha SMD
Stóráil agus seilfré
Díghrádaíonn toilleoirí leictrealaíoch le linn stórála:
- Stóráil i dtimpeallachtaí fionnuar, tirim (faoi bhun 30 ° C)
- Rothlaigh stoc ag baint úsáide as córas FIFO (an chéad, an chéad uair)
- Toilleoirí Athchóirithe a stóráladh ar feadh tréimhsí fada (> 1 bhliain)
- Seachain stóráil in aice le ceimiceáin nó tuaslagóirí
Modhanna teip agus fabhtcheartú
Cuidíonn tuiscint ar mhodhanna teip choitinn le fabhtcheartú agus le cosc:
Meicníochtaí teip choitinn
Teipeann ar thoilleoirí leictrealaíoch trí roinnt meicníochtaí:
- Galú leictrilít: An modh teip is coitianta, go háirithe ag teochtaí arda
- FEIDHMIÚ: Fágann brú-ardú brú go n-osclófar vent sábháilteachta
- Méadú ESR: Mar gheall ar chaillteanas nó díghrádú leictrilít nó díghrádú
- Caillteanas toilleas: Laghdú de réir a chéile ar an acmhainn stórála
- Ciorcaid ghearra: Miondealú tréleictreach is cúis le teip tubaisteach
- Creimeadh luaidhe: Go háirithe i dtimpeallachtaí ard-taise
Cothabháil choisctheach
Chun saol toilleora a uasmhéadú:
- Oibriú faoi bhun na rátálacha teochta uasta
- A chinntiú go mbeidh aer -sreabhadh leordhóthanach timpeall na gcomhpháirteanna
- Tástáil go tréimhsiúil ESR agus toilleas in iarratais chriticiúla
- Cleachtais dí -dhí -voltais a chur i bhfeidhm
- Monatóireacht a dhéanamh ar chomharthaí fisiciúla anacair (bairr bolgáin, sceitheadh leictrilít)
Treochtaí Todhchaí
Leanann teicneolaíocht toilleora leictrealaíoch gathacha ag éabhlóidiú:
Leictrilítí polaiméire seoltaí
Tairgeann toilleoirí polaiméirí soladacha ESR níos ísle, saol níos faide, agus cobhsaíocht teochta níos fearr ná leictrilítí leachtacha traidisiúnta. Tá siad seo ag athsholáthar níos mó agus níos mó in ionad leictrilítí caighdeánacha in iarratais éilitheacha.
Teicneolaíochtaí Hibrideacha
Nuair a chuirtear leictrilít leachtach le hábhair polaiméire le chéile cruthaítear toilleoirí le tréithe is fearr an dá theicneolaíocht - dlús ard -toilleas le ESR íseal agus saolré sínte.
Miniaturization
Díríonn taighde leanúnach ar dhlús toilleas a mhéadú agus méideanna pacáiste a laghdú. Áirítear leis seo teicnící eitseáil feabhsaithe, ábhair ard-íonachta, agus foirmlí leictrilít feabhsaithe.
Raonta teochta sínte
Tá foirmlithe leictrilít nua ag cur ar chumas toilleoirí a oibríonn go hiontaofa ag teochtaí suas le 150 ° C, ag freastal ar éilimh na n -iarratas feithicleach, aeraspáis agus tionsclaíoch.
Deireadh
Tá toilleoirí leictrealaíoch gathacha fós ina gcomhpháirteanna riachtanacha i leictreonaic nua -aimseartha in ainneoin teacht chun cinn teicneolaíochtaí malartacha. Cinntíonn a meascán uathúil de luachanna ard-toilleas, cost-éifeachtúlacht agus infhaighteacht i raon leathan sonraíochtaí go bhfuil siad ábhartha leanúnach i ndearadh soláthair cumhachta, i dtrealamh fuaime, agus i bhfeidhmchláir eile gan áireamh.
Agus leictrilítí gathacha á roghnú, ní mór do dhearthóirí machnamh cúramach a dhéanamh ar rátálacha voltais, ar shonraíochtaí reatha, ar ESR, ar riachtanais teochta, agus ar shaolré ionchais. Bíonn tionchar suntasach ag cleachtais suiteáil, láimhseála agus cothabhála chuí ar iontaofacht agus ar fheidhmíocht. De réir mar a théann an teicneolaíocht chun cinn, leanann foirmlí agus tógálacha nua ag tabhairt aghaidh ar theorainneacha roimhe seo, ag cinntiú go mbeidh na comhpháirteanna seo ríthábhachtach i ndearaí leictreonacha go ceann i bhfad.
