சூப்பர் கேபாசிட்டர்கள் - சாதனம், நடைமுறை பயன்பாடு, நன்மைகள் மற்றும் தீமைகள்

சூப்பர் கேபாசிட்டர் என்றால் என்ன

சூப்பர் கேபாசிட்டர்கள் அல்லது சூப்பர் கேபாசிட்டர்கள் சாதாரண மின்னாற்பகுப்பு மின்தேக்கிகளை ஒத்திருக்கும், இருப்பினும் அவை பிந்தையவற்றிலிருந்து அதிக மின் திறனில் வேறுபடுகின்றன (மிகவும் பெரிய மின்தேக்கிகள்). அதன் பண்புகளின் அடிப்படையில், ஒரு அயனிஸ்டர் என்பது ஒரு பேட்டரி மற்றும் ஒரு மின்தேக்கிக்கு இடையே உள்ள குறுக்கு ஆகும். அவரது சாதனத்தை மின்சார இரட்டை அடுக்கு கொண்ட மின்தேக்கி என்று விவரிக்கலாம், சூப்பர் கேபாசிட்டர்கள் ஆங்கில ஆதாரங்களில் EDLC - எலக்ட்ரிக் இரட்டை அடுக்கு மின்தேக்கி என்று அழைக்கப்படுவது ஒன்றும் இல்லை.

அத்தகைய மின்தேக்கி அதில் நடைபெறும் மின் வேதியியல் செயல்முறைகளுக்கு நன்றி செலுத்துகிறது, மேலும் ஒரு வழக்கமான மின்தேக்கியைப் போல தட்டுகளுக்கு இடையில் மின்கடத்தாவில் சேமிக்கப்பட்ட மின்சார புலம் காரணமாக அல்ல. தட்டுகளுக்கு இடையில் கிளாசிக்கல் மின்கடத்தா அடுக்கு இல்லை, மேலும் தட்டுகள் எதிர் வகையின் சார்ஜ் கேரியர்களில் வேறுபட்ட பொருட்களால் ஆனவை.

அந்த அளவிற்கு மின்தேக்கியின் கொள்ளளவு அதன் தட்டுகளின் பகுதிக்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாக உள்ளது; ஒரு பெரிய திறனைப் பெறுவதற்கு, தட்டுகளின் விரிவான பகுதியைக் கொண்டிருப்பது அவசியம். இந்த காரணத்திற்காகவே சூப்பர் கேபாசிட்டரின் மின்முனைகள் பொதுவாக நுரைத்த கார்பனால் செய்யப்படுகின்றன, இது "தட்டுகளின்" மிக முக்கியமான பகுதியை அளிக்கிறது.

மின்முனைகள் ஒரு பிரிப்பான் மூலம் பிரிக்கப்பட்டு திட அமிலம் அல்லது அல்கலைன் எலக்ட்ரோலைட்டில் இருக்கும். பிரிப்பான் மின்முனைகளுக்கு இடையில் ஒரு குறுகிய சுற்று நீக்குகிறது. ரூபிடியம், சில்வர் மற்றும் அயோடின் ஆகியவற்றின் படிக எலக்ட்ரோலைட், குறைந்த வெப்பநிலையை எதிர்க்கும், அதிக திறன் கொண்ட, குறைந்த சுய-வெளியேற்ற அயனிஸ்டர்களை உருவாக்குவதை சாத்தியமாக்குகிறது.

குறைந்த உள் எதிர்ப்பைக் கொண்ட சூப்பர் கேபாசிட்டர்கள் பெறப்படுகின்றன, எடுத்துக்காட்டாக, சல்பூரிக் அமிலக் கரைசலின் அடிப்படையில், ஆனால் அத்தகைய சூப்பர் கேபாசிட்டர்களின் இயக்க மின்னழுத்தம் 1 வோல்ட்டாக வரையறுக்கப்பட்டுள்ளது, கூடுதலாக, அத்தகைய தீர்வுகள் நச்சுத்தன்மை வாய்ந்தவை, எனவே அவை அரிதாகவே பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

சூப்பர் கேபாசிட்டரில் ஒரு மின்வேதியியல் எதிர்வினை சில எலக்ட்ரான்களை மின்முனைகளை விட்டு வெளியேறச் செய்கிறது, இது மின்முனைகளை நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்கிறது. எதிர்மறை அயனிகள் நேர்மறை சார்ஜ் செய்யப்பட்ட மின்முனைகளுக்கு எலக்ட்ரோலைட்டால் ஈர்க்கப்படுகின்றன. இது ஒரு மின் அடுக்கை உருவாக்குகிறது.

இதன் விளைவாக, சூப்பர் கேபாசிட்டரின் சார்ஜ் கார்பனுக்கும் எலக்ட்ரோலைட்டுக்கும் இடையிலான இடைமுகத்தில் சேமிக்கப்படுகிறது, மேலும் கேஷன்கள் மற்றும் அயனிகளால் உருவாகும் மின் அடுக்கின் தடிமன் 1-5 nm மட்டுமே, இது மின்தேக்கி தட்டுகளுக்கு இடையிலான மிகச் சிறிய தூரத்திற்கு சமம். . இது குறிப்பிடத்தக்க கொள்ளளவை ஃபாரட்ஸில் அளவிடப்படுகிறது. சூப்பர் கேபாசிட்டர் துருவமானது, எனவே, சுற்றுடன் இணைக்கப்படும் போது, ​​சரியான துருவமுனைப்பைக் கவனிக்க வேண்டியது அவசியம்.

சூப்பர் கேபாசிட்டர்களின் பயன்பாடு

இன்று, சூப்பர் கேபாசிட்டர்கள் பெரும்பாலும் டிஜிட்டல் தொழில்நுட்பத்தில் மைக்ரோகண்ட்ரோலர்கள், மெமரி சர்க்யூட்கள், CMOS சில்லுகள், எலக்ட்ரானிக் கடிகாரங்கள் மற்றும் பலவற்றிற்கான காப்பு சக்தி விநியோகங்களாகக் காணப்படுகின்றன.

பேட்டரிகளுடன் இணைந்து பயன்படுத்தும் போது, ​​சூப்பர் கேபாசிட்டர்கள் செயல்திறனை அதிகரிக்கலாம் மற்றும் பேட்டரிகளின் எடை மற்றும் அளவைக் குறைத்து, உச்ச சுமைகளின் போது கூடுதல் சக்தியை வழங்கும்.

மின்தேக்கிகள் மற்றும் பேட்டரிகளுக்கு இடையில் ஒரு இடைநிலை நிலையில் இருப்பதால், சூப்பர் கேபாசிட்டர்கள் பல்வேறு துறைகளில் பொருந்தும்: மீளுருவாக்கம் செய்யும் பிரேக்கிங் அமைப்புகளில் ஆற்றல் சேமிப்பு, குறைந்த சக்தி பயன்பாடுகள் மற்றும் வேகமாக சார்ஜ் செய்யும் பயன்பாடுகள் (மின்னல், பிளேயர், நினைவகம் போன்றவை).

எதிர்காலத்தில் கையடக்க எலக்ட்ரானிக் சாதனங்கள், எலக்ட்ரிக் கார்கள் மற்றும் பேட்டரிகளில் இயங்கும் எதையும் சில நிமிடங்களில் சார்ஜ் செய்து விடலாம். குறுகிய கால மின் நுகர்வு நிலைமைகளின் கீழ் அதிக எண்ணிக்கையிலான சார்ஜ்-டிஸ்சார்ஜ் சுழற்சிகள் தேவைப்படும்போது சூப்பர் கேபாசிட்டர்களும் இன்றியமையாதவை.

இன்று சூப்பர் கேபாசிட்டர்களின் வெற்றிகரமான பயன்பாட்டின் சில பகுதிகளை மட்டும் பட்டியலிடுகிறோம்:

• காற்று ஆற்றல்,
• மருத்துவ உபகரணங்கள்,
• தேவையற்ற மின்சாரம்,
• ஆற்றல் இருப்பு,
• பிரேக்கிங் ஆற்றல் மீளுருவாக்கம்,
• நுகர்வோர் மின்னணு மற்றும் சமையலறை உபகரணங்களுக்கான உணவு,
• எல்.ஈ.டி மற்றும் சென்சார்களை இயக்குதல்,
• காப்பு நினைவகம்,
• மின்னணு பூட்டுகளின் மின்சார விநியோகத்தை பராமரித்தல்,
• மின்னழுத்த உறுதிப்படுத்தல்.

நன்மைகள் மற்றும் தீமைகள்

சூப்பர் கேபாசிட்டர்களின் குறைபாடுகளில் குறைந்த இயக்க மின்னழுத்தம் (ஒரு கலத்திற்கு 2.7 வோல்ட் வரை, இது பேட்டரிகளில் சூப்பர் கேபாசிட்டர்களை சேகரிக்க வேண்டிய அவசியத்திற்கு வழிவகுக்கிறது) மற்றும் பேட்டரிகள் மற்றும் மின்தேக்கிகளுடன் ஒப்பிடும்போது அதிக விலை ஆகியவை அடங்கும்.

சூப்பர் கேபாசிட்டர்களின் நேர்மறையான பண்புகள்: சார்ஜிங் மற்றும் டிஸ்சார்ஜ் வேகம், நூறாயிரக்கணக்கான சுழற்சிகளின் ஆதாரம், பராமரிப்பு இல்லாத, சிறிய அளவு மற்றும் எடை, பயன்பாட்டின் எளிமை, பரந்த அளவிலான இயக்க வெப்பநிலை, நீண்ட சேவை வாழ்க்கை.

மேலும் பார்க்க: பேட்டரிகளுக்கும் மின்தேக்கிகளுக்கும் என்ன வித்தியாசம்