Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!

Postoje situacije u kojima nije moguće ostvariti autonomno napajanje na temelju jedne punjive baterije zbog stvaranja velikih kratkotrajnih struja. U ovom slučaju, koristi se visokonaponski kondenzator velikog kapaciteta, sve dok se ne koristi ionistor umjesto baterije ili istodobno s njom.

Rad ove klase uređaja uključuje tehnologiju koja omogućuje stvaranje električnog dvostrukog sloja (EDLC), što ih razlikuje od uređaja u kojima se kemijske reakcije, reverzibilne (baterije) i ireverzibilne (baterije) koriste za akumuliranje naboja.

Unatoč činjenici da su se ionistori pojavili relativno nedavno, njihovu proizvodnju su ustanovili mnogi proizvođači u našoj zemlji i inozemstvu, te radio komponente proizvedene su u tvrtkama kao što su: Palm, Epcos, Elna, itd.

Maxwellovi ionistori

Interni uređaj

Ionistori se razlikuju od kondenzatora po tome što njihova izvedba ne uključuje uporabu dielektrika između elektroda, au proizvodnji potonjih tvari se biraju tvari suprotnog potencijala. Na slici je prikazan pojednostavljeni uređaj za ove radio komponente.

Uređaj je klasičan ionistor

legenda:

  • a, b - elektrode;
  • c - separator;
  • d - aktivni ugljen.

Kapacitet "obloge" kondenzatora ovisi o njegovom kapacitetu, u tu svrhu se kao elektrode u uređajima koji se nalaze u elektrolitu koriste aktivni ugljen ili pjenasti ugljik. Svrha separatora je spriječiti kratki spoj elektroda.

Elektrolit može biti kruta ili kristalna otopina lužine ili kiseline. Napominjemo da se u modernim proizvodima ova vrsta elektrolita ne koristi zbog visoke toksičnosti.

Slijedeća slika prikazuje, primjerice, dizajn ionistora serije EN koji proizvodi Panasonic.

Izgradnja serije EN

Na označenoj slici:

  • a - elektrode (aktivni ugljen djeluje kao materijal);
  • b, e - gornji i donji dio tijela;
  • c - separator;
  • d - brtveni izolator.

parametri

Glavne električne karakteristike ionistora uključuju:

  • kapacitet, za svoju mjernu jedinicu Farad (F);
  • unutarnji otpor (ohm);
  • maksimalna struja pražnjenja (A);
  • nazivni napon (V)
  • parametre samopražnjenja i pražnjenja, potonji je vrlo važan parametar, pa mi dajemo formulu po kojoj možete izračunati vrijeme pražnjenja ionistora: gdje:

t je vrijeme pražnjenja, mjereno u sekundama (s);

S - kapacitet uređaja (F);

V 1, V 2 - početna i konačna vrijednost naponskog područja na kojem je provedeno ispitivanje;

I - vrijednost ispitne struje (A).

Pozitivne i negativne strane

Nesumnjive prednosti ovih uređaja uključuju sljedeće kvalitete:

  • Pražnjenje i punjenje uređaja ne traje puno vremena, što im omogućuje korištenje u slučajevima kada nije moguće instalirati baterije zbog dugog punjenja;
  • u usporedbi s punjivim baterijama, ionistori imaju puno potpunije cikluse punjenja i pražnjenja uređaja;
  • za punjenje nije potrebna posebna oprema za punjenje, stoga je održavanje pojednostavljeno;
  • radio komponente ove vrste mnogo su lakše od baterija i manje su veličine;
  • široki raspon radne temperature - od -40 do 70 ° C;
  • vijek trajanja je mnogo dulji nego što to imaju kondenzatori i baterije.

Bez obzira na to koliko su dobre ove radio komponente, one također imaju nedostatke koji donekle kompliciraju operaciju, naime:

  • relativno visoka cijena ionistora dovodi do činjenice da njihova upotreba u tehnologiji dovodi do porasta cijene. Prema riječima stručnjaka, u bliskoj budućnosti taj će se problem riješiti zahvaljujući razvoju novih tehnologija;
  • niski parametri nazivnog napona uređaja, rješenje može biti serijsko povezivanje više elemenata (princip je isti kao i kod spajanja nekoliko baterija). U tom slučaju trebat ćete instalirati šant u obliku otpornika na svaku komponentu;
  • Višak temperature (zagrijavanje više od 70 ° C) uzrokuje kvar;
  • Ova vrsta radio komponenti ne dopušta da se akumulira dovoljno energije, osim toga, one imaju malu gustoću energije (to jest, nisu tako snažne kao baterije), što donekle sužava opseg njihove primjene. Paralelno povezivanje nekoliko elemenata omogućuje djelomično suočavanje s ovim problemom.

Odvojeno, treba napomenuti da se superkapacitori odnose na elemente čija veza zahtijeva da se promatra polaritet. Nemojte kratko spajati uređaj jer će uzrokovati porast temperature i zamjenu radio elementa.

primjena

Opseg ionistora je prilično opsežan, ali najčešće se koristi kao hitno ili rezervno napajanje za tajmer ili memorijske čipove u različitim uređajima, u rasponu od telefona i završava glazbenim centrima, televizorima, video kamerama itd.

Video: učinkovitost u uporabi ionistora

Napravljeni su i neki egzotični eksperimenti o upotrebi superkondenzatora, a posebno su korišteni za izradu Gaussovog oružja (elektromagnetskog pištolja).

Tipičan sklop za uključivanje superkondenzatora kao izvora energije prikazan je na slici.

Sigurnosna veza za napajanje

Oznaka na dijagramu:

U - priključak na glavno napajanje;

D1 je dioda koja sprječava propuštanje ionistorskog naboja kada nema glavnog napajanja;

R1 - otpornik, služi za dvije svrhe:

  • granica struje punjenja;
  • eliminira preopterećenje glavnog izvora napajanja tijekom uključivanja;

C - izvor napajanja na temelju ionistora;

Rn je otpor opterećenja.

Imajte na umu da bez otpora (oznaka na dijagramu - R1) može biti izostavljena, ako karakteristike izvora napajanja dopuštaju kratkoročno povećanje struje opterećenja na 250 mA.

Uz primjer kućne uporabe, ionistori se mogu koristiti za povezivanje LED-a u svjetiljku male snage, dok se punjenje može izvršiti iz energije solarne baterije.

Dajemo još jedan uobičajeni primjer korištenja ovog uređaja za pokretanje motora automobila. Shema takve provedbe prikazana je na slici.

Shema: Uređaj za pokretanje motora

Ova se shema može implementirati na svakom osobnom automobilu, gdje je napon mreže na brodu 12V, simboli na slici :

  • 1, 2, 3 - priključne stezaljke (1 do pozitivnog kontakta baterije, 2 - na negativ, 3 spojene na bravu paljenja);
  • Ks - brava za paljenje;
  • B1 - akumulator automobila;
  • K1, K1.1 - sklopnik i njegov upravljački ključ;
  • C - superkondenzator;
  • Rc - otpornik koji ograničava struju punjenja ionistora C.

Krug koristi superkondenzator (označavanje: 12PP-15 / 0, 002), koji ima sljedeće karakteristike:

  • maksimalni nazivni napon - 15V;
  • kapacitet - 216F;
  • unutarnji otpor je 0, 0015 Ohm;
  • nazivna struja - 2 kA.

Gornje karakteristike će biti dovoljno za pokretanje motora do 150 KS Vrijeme punjenja ionistora nije dulje od 5 sekundi, nakon uključivanja startera prvih nekoliko sekundi glavno strujno opterećenje će ići na superkondenzator, budući da je unutarnji otpor baterije veći.

Takav startni uređaj, u kojem se koristi ionistor, može se kupiti gotovim, ali će biti mnogo jeftinije sami.

Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!

Kategorija:

Električar