電容器仿真的案例
基于COMSOL軟件電容器數值仿真 ￥800
<p>電容器是儲存電量和電能(電勢能)的元件。一個導體被另一個導體所包圍，或者由一個導體發出的電場線全部終止在另一個導體的導體系，稱為電容器。用字母C表示。定義1：電容器，顧名思義，是‘裝電的容器’，是一種容納電荷的器件。英文名稱：capacitor。電容器是電子設備中大量使用的電子元件之一，廣泛應用于電路中的隔直通交，耦合，旁路，濾波，調諧回路， 能量轉換，控制等方面。定義2：電容器，任何兩個彼此絕緣且相隔很近的導體(包括導線)間都構成一個電容器。</p><p>本案例基于COMSOL軟件的固體力學模塊、電學模塊以及流體模塊仿真了電容器內PDMS材料結構的位移和變形以及電容器的電勢的分布變化，幾何模型如圖1所示。仿真結果如圖2所示。
展開 介紹壓力電容器的靈敏度計算、電容器設計 ￥300
內容： 介紹壓力電容器的靈敏度計算。設計到方法由動網格，固體力學，靜電，機電力。以及計算變形后的幾何通過網格導到第二個模型（組件）進行重新幾何建模在計算。
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電容容量的關鍵： 微小的設計變革可以重塑超級電容器的未來
當我們關注能源和能量存儲應用領域時，我們會發現電容器是該領域的"無名英雄"。作為無源器件，電容器有兩個端子，可存儲能量并在需要時釋放能量—常常用來作為"備用"電源。在日常生活中，電容器的用途比我們想象的還要廣。例如，電容器可以用到鬧鐘等簡單日常用品，我們還可以常備一個荷電電容器，以便在斷電時應急使用。
還是拿鬧鐘舉例，如果電源斷開，電容器就會放電--向時鐘電路輸送電流，以確保其繼續運行。隨著電容器的應用越來越廣，新型電容器正在不斷進入市場，超級電容器(又稱雙電層電容器，EDLC)現在也被更大規模的使用。新能源汽車，諸如純電動車、混合動力汽車和電動巴士等都依賴于超級電容，因為它們具有比標準電容器大得多的電荷存儲空間，此外一些大功率和再生能源應用領域也在利用超級電容技術。其他應用領域包括國防、能源、航空航天以及各種工業應用。
電容器和超級電容器的用途
汽車領域是電容器和超級電容器的關鍵市場，汽車的許多功能為電容器提供用武之地。
啟動/停止功能和動力轉向需要電容器，混合動力汽車驅動需要超級電容器具有更大的功率容量。隨著電動汽車不斷發展并進入主流汽車市場，對電容的需求將進一步增加。未來技術進步有可能使超級電容器取代鋰離子電池作為動力源，并提供與汽油車甚至柴油動力汽車相當的行駛里程。
鐵路行業也開始充分挖掘超級電容器技術的應用潛力。比如由西班牙薩拉戈薩市的鐵路公司CAF制造的Urbos 3有軌電車，其使用一系列超級電容器，這些超級電容器位于車廂上部，用于回收剎車能量--可節省35%的電力。超級電容器可在電車停靠站充電而不需要架空電纜，也可在某些停靠站之間運行而無需使用電纜連接。
在再生能源領域，超級電容器在風力渦輪機等應用中具有重要地位。
展開 東華大學《JMCA》：3D打印GO氣凝膠制備高面電容的可定制超級電容器
在電流密度為0.3 A g-1的情況下，具有6層的CA-4微晶格的面積電容為658.9 mF cm-2，而8層電極的面積電容可達到870.3 mF cm-2（圖4c）。在較厚的電極中，由于CA-4微晶格具有多孔的微觀結構和晶格化的宏觀結構，電解質仍然能夠充分滲透，因此即使在大電流密度下也可以確保快速的動力學響應，以實現高倍率性能。因此，無論是在低電流密度還是高電流密度下，面積電容顯示出與層數成比例增加的趨勢（圖4d）。具有不同層數的CA-4微晶格電極的重量電容和體積電容均具有相似的值，這說明在高質量負載下沒有衰減（圖4e）。CA-4微晶格電極在高質量負載的電容高于先前報道的碳電極和功能化碳電極（圖4f）。
圖4 3D打印的CA-4微晶格的電化學性能。（a）具有不同層數的CA-4微晶格電極的光學圖像，以及電極厚度和質量隨層數變化的曲線圖。（b）具有不同層數的CA-4微晶格電極的奈奎斯特圖。（c）在不同電流密度下具有不同層數的CA-4微晶格電極的面電容。（d）在0.3和3 A g-1下測得的電極的面電容作為層數的函數。（e）具有不同層數的CA-4微晶格電極的重量和體積電容。（f）比較CA-4微晶格電極和以前報道的電極的面積電容。
為了了解完整器件的實際性能，作者通過使用6層CA-4微晶格作為雙電極系統中的電極，進一步測試了組裝好的對稱超級電容器（圖5a）。該對稱超級電容器具有良好的倍率性能（圖5b）、快速的電子和離子傳輸（圖5c）、理想的電化學穩定性（圖5d），且面電容和面能密度超過大多數以前報道的基于碳的器件（圖5e）。
圖5 使用具有6層的CA-4微晶格組裝的對稱超級電容器的電化學性能。（a）在水性電解質中測試的對稱超級電容器的示意圖。（b）在不同電流密度下測試的面電容。（c）奈奎斯特地塊。
展開 
《AEM》馬里蘭大學：金屬離子誘導 MXene 氣凝膠組裝，用于電磁干擾屏蔽、電容去離子和微型超級電容器
通過刮刀技術和冷凍干燥，Mg
2+
-MXene 氣凝膠具有定制的形狀/尺寸，具有高表面積 (140.5 m2 g
-1
)、優異的導電性 (758.4 S m
-1
) 和在水中的高穩定性.高導電性 MXene 氣凝膠展示了其從宏觀技術（例如，電磁干擾屏蔽和電容去離子（CDI））到片上電子（例如，準固態微型超級電容器（QMSC））的多種應用。作為 CDI 電極，
Mg
2+
-MXene 氣凝膠表現出高鹽吸附能力（33.3 mg g
-1
）和長期運行可靠性（超過 30 次循環）
，與文獻進行了極好的比較。此外，與其他最先進的 QMSCs 相比，具有交叉 Mg
2+
-MXene 氣凝膠電極的 QMSCs 表現出高面積電容 (409.3 mF cm
-2
)，具有優異的功率密度和能量密度。
相關論文以題為
Metal Ion-Induced Assembly of MXene Aerogels via Biomimetic Microtextures for Electromagnetic Interference Shielding, Capacitive Deionization, and Microsupercapacitors
發表在《
A
dvanced Energy Materials
》上。
【主圖導讀】
圖1
受
Phrynosomacornutum 啟發的 MXene 微紋理具有高水傳輸速度和卓越的儲水能力。
圖2
用于可擴展制造無粘合劑
MXene 氣凝膠的仿生 MXene 組裝平臺。
展開 同濟大學陳濤: DMSO摻雜的聚合物水凝膠電解質，在?20至100°C的溫度下保留高電容的柔性超級電容器
圖
3
基于抗凍P（AMPS
0.3
-co-AAM
0.4
）水凝膠的超級電容器在室溫下的電化學性能。（a和b）基于抗凍水凝膠的超級電容器在室溫下的CV和GCD曲線。（c）不同電流密度下的超級電容器的電容。（d）在不同的柔性條件下超級電容器的各種機械變形的數字圖像。（e）在不同彎曲角度下超級電容器的電容保持率。（f）5000次彎曲后超級電容器的電容保持率。裝置在不同彎曲時間下的插入GCD曲線。
圖
4
使用P（AMPS
0.3
-co-AAM
0.4
）水凝膠的CNT/PANI電極型超級電容器的寬溫度范圍操作特性。（a）低溫和高溫下超級電容器的示意圖。（b）在不同的工作溫度下，器件在3.33 mA cm
-2
下的GCD曲線。（c）在不同工作溫度下超級電容器的比電容。（d）超級電容器在不同工作溫度下的電化學阻抗譜圖（10
?
2
至10
5
Hz）。（e）在很寬的溫度范圍內循環測試超級電容器的比電容。（f）溫度超級電容器與之前報道的其他電容器的電容保持率的比較。
圖
5
（a和b）基于串聯的抗凍P（AMPS
0.3
-co-AAM
0.4
）的三種抗凍超級電容器的GCD和CV曲線。（c）演示了三個串聯的防凍超級電容器，這些超級電容器在置于室溫，密封在
?
23.5°C并浸入84.7°C的油浴中時為LED燈泡供電。左側的光學照片表示在平坦狀態下對設備進行了測試。（d）演示設備在25°C，-19°C和97.4°C的螺旋狀態下工作（如左圖所示）。
參考文獻
：
doi.org/10.1039/D1TA02397G
版權聲明：
「高分子材料科學
」公眾號旨在分享學習交流高分子聚合物材料學等領域的研究進展。上述僅代表作者個人觀點。
展開 AnsysWB直流母線電容DC Link電-熱耦合仿真 ￥30
DC-Link 薄膜電容是電動汽車電驅系統中的一個重要組成部分，在反復充放電的過程中會導致電容發熱，影響其使用壽命。
本文基于ANSYS 仿真軟件對某型號DC-Link 薄膜電容器進行溫度場分析，結果表明，在
高溫環境中，電容器芯子中心處為溫度最高點，而配備散熱器后，最高溫度點轉移至遠離散熱器的外殼處，散熱器能顯著降低芯子溫度。
1.基于某款實際電容產品簡化的3D模型
2.環境溫度85℃、帶TIM散熱膠及鋁合金散熱冷板
3.考慮直流輸入電流及紋波電流，芯包損耗發熱的電-熱耦合工況
4.電流、發熱量等數據為假設值，實際仿真以真實數據為準
5.模型可以為真實的DC Link熱仿真工作提供極具價值的參考。
展開 薄膜電容器
電容器依著介質的不同，它的種類很多，例如：電解質電容、紙質電容、薄膜電容（MB4204）、陶瓷電容、云母電容、空氣電容等。電解電容大多被使用在需要電容量很大的地方，例如主電源部份的濾波電容，除了濾波之外，并兼做儲存電能之用。而薄膜電容則廣泛被使用在模擬信號的交連，電源噪聲的旁路(反交連)等地方。但是在音響器材中使用最頻繁的，當屬電解電容器（MB8713）和薄膜(Film)電容器。
展開 認識幾十種常用的電容器
復制這段話到TaoBao打開即可見↓
5.0 hihi:/?4EpbXTITvUm?? 凡億旗艦店
上圖1是鉭電容；圖2是燈具電容器；
圖3是MKPH電容；圖4是MET電容；
圖5、圖10是PEI電容；圖6是鉭貼片電容；
圖7是MPE電容；圖8是貼片電容；
圖11是軸向電解電容器；圖12是MPP電容。
上圖1是PPN電容；圖2是PET電容；
圖3是MEA電容；圖4MPB是電容；
圖5是PPT 電容；圖6是MPT電容；
圖7是電解電容器；圖8是MET電容；
圖9是MKPH電容；圖10、11是電機用電容；
圖12是MKS電容。
上圖1是MKS電容；圖2是瓷片電容；
圖3、4是MKP電容；圖5是貼片電解電容；
圖6是史普瑞電容；圖7是電機用電容；
圖8是MKT電容；圖9是陶瓷。
展開 單相電風扇，電容器應該怎么接？
為了讓兩個線圈一人推一下，所以還需要借助一個電容來移相，把一相電變成兩相電。由于兩相電他們的電流一前一后，那么線圈產生的磁場力也會一前一后。這樣，就可以達到主線圈推一下，然后副線圈推一下，最后旋轉起來。
主副線圈判斷
由于主線圈截面積比較粗，副線圈截面積比較細。所以，主線圈的阻值要比副線圈阻值小。在單相電機中，主副線圈的一端是連接在一起的，所以只引出三個端子。
主副線圈判斷方法如下：用萬用表測單相電機三個接線端子中的任意兩個，可以得到三組數值。其中有倆個端子阻值最大，那么剩下的那個端子就是主副線圈的公共端。再把萬用表一個表筆接公共端，另外一個表筆分別測其他兩個端子。阻值最小的為主線圈，另外一個就是副線圈。
接線方法
接線時，先找到阻值最大的兩個接線端子，接電容兩端。然后把零火線接在阻值最小的兩個端子（主線圈）上，零火線可以隨便調換。
聲明：版權歸原作者所有，本文轉載只為學習分享，無商業用途，向原作者致敬，因部分文章來自網絡并多次轉載，未能找到原作者和原始出處，還望諒解，如若侵權，請掃碼關注小編微信號（woxinyijiu55828），會在第一時間處理，多謝！
展開 超級電容器真給力
知道電容器吧？那有沒有聽說過超級電容器呢？超級電容器又叫雙電層電容器(Electrical Doule-Layer Capacitor)、電化學電容器(Electrochemcial Capacitor, EC), 黃金電容、法拉電容，通過極化電解質來儲能。它是一種電化學元件（amp），但在其儲能的過程并不發生化學反應，這種儲能過程是可逆的，也正因為此超級電容器可以反復充放電數十萬次。期待在這次的中國電子展上有超級電容器的新品展示。
電容器保護原理及功能
對不接地系統，電容器組中性點又不直接接地，不管電容器組放在絕緣支架上還是放在地上，都不是網絡自然電容的組成部分，故可不再裝設單相接地保護。目前我國在中性點非直接接地系統中，并聯電容器裝置的接線常為Y接線或雙Y接線。高壓和超高壓和超高壓中性點直接接地系統中或直流輸電系統交流側的并聯電容器裝置，一般采用Y0接線。
4.6. 反映電容器組內部故障的不平衡保護
大容量的并聯電容器組，是由許多單臺電容器串、并聯（一般為先并后串）組成。一臺電容器故障，由其專用的熔斷器切除，而對整個電容器組無甚大影響，因為電容器具有一定的過載能力，且在設計中進行設備選擇時，一般均留有適當裕度。但當多臺電容器故障并切除后，就可能使留下來繼續運行的電容器嚴重過載或過電壓（電容器切除后，故障段容抗增大，端電壓隨之升高可能>1.1額定電壓）而受損害，故需考慮保護措施，常用不平衡保護。保護的原理是反應一組電容器中健全部分與故障部分之間的差異（電流或電壓）。電容器組的接線方式（三角形、星形和雙星形）不同，構成不平衡保護的方式也不同。常用的保護方式有：零序電壓保護（開口三角電壓保護）、中性點不平衡電壓或電流保護、電壓差動保護、電橋差電流保護。所謂電容器組的零序電流平衡保護，就是在星形接線的兩組電容器的中性點連線上安裝零序電流互感器和零序電流繼電器。這樣，當某一相的電容器在運行中出現故障時，由于中性點上產生零序電流，零序電流互感器就會起動零序電流繼電器，使開關跳閘，從而可以斷開電容器組，防止故障繼續擴大。)
放電線圈適用于35kV及以下電力系統中, 與高壓并聯電容器組并聯連接,使電容器從電力系統中切除后的剩余電荷迅速泄放,電容器的剩余電壓在規定時間內達到要求值.帶有二次線圈,可供線路監控.
展開 線性穩壓器的輸出電容
線性穩壓器必須接入一個輸出電容以保持其穩定性。如果將線性穩壓器描述為一個簡單的控制系統，那么輸出電容就是該控制系統的一部分。像所有的控制系統一樣，線性穩壓器也有一些不穩定的區域。這些區域的穩定性很大程度上取決于該系統的兩個參數：輸出電容的電容值及其等效串聯電阻（ESR）。
應用圖表
對輸出電容的要求已在每個線性穩壓器的數據手冊中注明。
例：TLE42754輸出電容要求
一般而言，ESR-輸出電流圖位于英飛凌穩壓器數據手冊的穩定性板塊中。
沒有最小ESR要求的穩定性圖（TLE42754）
大多數英飛凌線性穩壓器都被設計成可在極低ESR電容下保持穩定。根據汽車電子的要求，推薦使用X5R或X7R電介質材料的陶瓷電容。
也有一些較舊的線性穩壓器（見下表）為了保持穩定性，要求輸出電容有一定的ESR。這些穩壓器是此前鉭電容器廣泛使用時被設計出來的。因此，使用陶瓷電容時，建議額外連接一個串聯電阻到電容器上。
有最小ESR要求的穩定性圖（TLE4271-2）
在選擇器件時，遵循數據手冊中對于輸出電容的要求是十分重要的。如果特定的要求無法被滿足，穩壓器可能不穩定并導致輸出電壓振蕩。
根據數據手冊，擁有 CQ 和 ESR(CQ) 的穩定輸出
過高的ESR (CQ)引發的振蕩
過低的 ESR(CQ) 引發的振蕩
ADI公司的低壓差調節器(LDOs)可以與節省空間的小型陶瓷電容配合使用，但前提是這些電容具有低等效串聯電阻(ESR)；輸出電容的ESR會影響LDO控制環路的穩定性。
展開 干貨 | 基于ANSYS Q3D電容觸摸屏仿真分析介紹
電容式觸摸屏技術是利用人體的電流感應進行工作的。電容式觸摸屏是一塊四層復合玻璃屏，玻璃屏的內表面和夾層各涂有一層ITO（氧化銦錫），最外層是一薄層矽土玻璃保護層，夾層ITO涂層作為工作面，四個角上引出四個電極，內層ITO為屏蔽層以保證良好的工作環境。
電容屏在原理上把人體當作一個電容器元件的一個電極使用，當有導體靠近與夾層ITO工作面之間耦合出足夠量容值的電容時，流走的電流就足夠引起電容屏的誤動作。廣泛應用于智能手機、平板電腦等智能終端產品中。本文主要介紹如何使用ANSYS Q3D仿真電容式觸摸屏。
1.創建模型
可以使用ANSYS自身的建模功能建立電容屏模型，也可以導入第三方繪圖軟件繪制好的模型。在Q3D中創建好的觸摸屏和手指的三維模型如圖1所示，其橫截面如圖2所示。
圖1 電容觸摸屏仿真模型 圖2電容觸摸屏仿真模型橫截面
2.設置Nets
設置好的Nets如圖3和圖4所示。
展開 電容器 | 一文詳解MOM、MIM和MOS及其區別
MOS電容器的電容值取決于施加在柵極上的直流電壓。變化的電壓會改變柵極的耗盡區，從而改變介電屬性，進而改變電容。MOS電容器在本地電源去耦應用中尤其有用，在這種應用中，直流電壓保持恒定。
金屬-氧化物-半導體電容器的優勢
與MIM電容器相比，單位面積電容更高
柵極絕緣體（SiO2）更薄
金屬-氧化物-半導體電容器的缺點
電容變化顯著，限制了其工作電壓范圍
下極板的寄生電阻會影響性能
金屬-氧化物-半導體電容器的應用
IC
模擬電路
電壓參考電路
可調濾波器
MOM、MIM和MOS比較
利用仿真提取電容
MOM電容器是一種復雜的結構，其體積相當大，由許多超薄 “手指” 結構組成。這些電容器極易受到布局相關效應（LDE）的影響而變形。因此，必須對LDE進行精確建模，以確保計算出MOM電容器的準確模型。在整體布局環境中對MOM電容器進行建模，使設計人員能夠預測它們與電路其余部分之間的電容耦合，這對于敏感應用至關重要。然而，使用傳統的電磁（EM）求解器并不總能實現這種精度水平。因此，設計人員通常選擇將MOM電容器視為分立組件，并將其模型直接連接到測試臺進行仿真。
制造MIM電容器是一項更大的挑戰，因為在制造過程中需要額外的掩膜層。技術文件中會引入專用的MIM層，以定義和設計MIM電容器。在完整布局環境中對完整的MIM結構進行建模，對于預測電容精度至關重要。
MOM和MIM電容器廣泛應用于集成電路，尤其是RF和模擬應用，而使用仿真軟件對這些電容器進行準確建模，對于確保電容精度和滿足布局方面的匹配要求至關重要。Ansys RaptorH能夠提取所有無源器件以及任意布線布局（無論是成熟設計還是正在開發中的布局）的電磁模型。
展開 