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本科毕业设计（论文）外文参考文献译文及原文系部机电与信息工程学部专业电气工程及其自动化年级2012级班级名称12电气5班学号2016年5月目录外文文献译文（1）..................................................................................................................1外文文献原文（1）..................................................................................................................91外文文献译文1电容器的选择本文为电化学双层电容器或超级电容器提供在一台常规电容器，简明的介绍新生的电化学双电层电容器或超级电容器。电容器是存放电能并且协助过滤的根本电路元素。电容器有二个主要应用;其中之一是充电或释放电的作用。这个作用适用于电源平流滤波电路，微型计算机备用电路和利用期间充电或释放电的定时器电路。其他是阻拦DC流程的作用。这个作用适用于提取或消灭特殊频率的过滤器。这是其中不可或缺的优秀电路所需的频率特性。电解电容是在充分的标度商业化的下一代电容器。他们类似电池在细胞建筑，但是阳极和负极材料依然保持不变。他们是铝，钽和两个陶瓷电容电解质的地方与他们所使用的液体固体分离器/对称的电极。电化学电容器（EC），往往被称为超级电容器或超级电容，存储电荷的双层电荷在1层表面电解质界面，主要在高电位表面的碳。由于高电位表面是薄的双重层，所以这些设备可以有一个非常高的比和体积电容。这使得他们能够结合以前无法实现的电容用无限的电荷密度/放电循环寿命。每单元的工作电压，只受击穿电位电解质的影响，通常1或“3伏的每个细胞水性或有机电解质分别。该存储的概念电力能源双电层这是形成于界面之间的固体电解质和一直都知道自19世纪末期。第一电气设备使用双层充电储存在报告1957年H.I.贝克尔的通用电气（美国专利2800616）。不幸的是，贝克尔的设备是不切实际的，同样一个充斥电池，电极都需要沉浸在一个容器电解质，并且该设备从未商业化。贝克尔那样做了，但是随后发现电容值已经被标准石油化学家公司俄亥俄州（索奥）的罗伯特A赖特迈尔发明并且现在正在普遍使用。他的专利（美国3288641），在1962年年底提出并获1966年11月，和一个后续专利（美国专利3536963）由资深研究员索奥唐纳德L.布斯在1970年，形式为基础随后的专利和期刊数百文章涉及ec技术的所有方面。这项技术已经发展成为一个行业销售价值数1.0亿美元每年。这是一个行业，这是今天并且准备在不久的将来快速增长，长期与扩张，需要的电能方面的专门人才。随着商业的引进，NEC公司的超级电容器在1978年，根据从索奥那里拿到的牌照并且进行了一些演变，通过了几个世代的设计。起初，他们被用作后备电源装置挥发性时2钟芯片和互补金属氧化物半导体（CMOS）的计算机记忆。但许多其他申请出现在之前的30年，包括便携式无线通信，增强电能质量的分布式发电系统，工业驱动器电源，并高效率电动车辆的能源储存电动车）和混合（混合电动汽车）电动汽车。总体而言，内部细胞的独特属性经常补充其他电力来源的弱点如电池和燃料电池。早期的内部电容一般在几伏特额定电容值计算，并从分数法拉达数的法拉。这个趋势今天是在电容大小不等的小毫法，脉冲功率大小与特殊设备性能高达百倍额定设备成千上万的法拉，在一些应用系统工作在高达1500伏。该技术是看到越来越广泛的使用，取代在某些情况下，电池和其他补充会优化他们的表现。第三代演变是双电层电容器，电荷被存放在金属或电解质接口被利用修建存贮设备。接口可能存放电荷按~610法拉的顺序。主要成份在电极建筑是被激活的碳。虽然这个概念初始化了并且工业化了大约40年前，研究停滞不前，直到最近时期;由于对利益的需要复苏，如目前的需求增加电能储存数码电子设备、需要非常短的大功率脉冲可能由双电层电容器履行的可植入的可移植的医疗设备和中止或者在车牵引的起动操作。他们是补充电池，因为它们能提供高功率密度和能量密度低。这些电容器用炭和水电解质的电极材料主要用于有机阳极和阴极，都可以商业化和日间使用。图1是在他们的设计和建筑上提出描述基本的区别的电容器的三种类型。图1.概要介绍静电电容器、电解电容和双层电容器。EDLCs，受到低能源密度的影响。要矫正这些问题，研究员最近设法与在电极材料的碳一起加入过渡金属氧化物。电极材料包括过渡金属氧化物，当电极材料组成的过渡金属氧化物，然后电吸附或氧化还原加强过程的CA值比电容（10-100倍取决于性质）在这种情况下，EDLC被称为supercapacitor或pseudocapacitor。这是第四代电容器。超级电容器的表现同时结合二种能量储存设备，即非法拉第负责在双电层电容器电容和法拉第充电过程类似此案中的电池。用于内存保护的EC设备的在电子电路市场年年是3大约150-200百亿美元。对ECs的新的潜在的申请包括便携式的电子设备市场、电能质量市场，特别是由于分布式发电和低排放混合动力汽车，公共汽车和卡车。有一些对和超级电容器有关的电容发表的评论。以目前的情况，对电化学双层电容器的演变从开始的简单静电电容器进行总结。2.实验部分自1745年发明的莱顿瓶的电容技术开始;，从那以后，在这个领域有巨大的进展。一开始，电容器主要在电子和电子产品使用，但是他们今天扩大了范围，从工业应用的领域到汽车、航空器和空间、医学、计算机、比赛和电源电路。电容器由在与一份绝缘材料(电介质)的相互反对(主要Si)被做安置的二个金属电极在积累的电荷电极之间。与电容器相关的基本的等式是：C=S/d(1)C(F)是静电容量、电介质的介电常数，S(cm2)电极的表面和d(cm)电介质的厚度。原则上积累的电荷可以被描述如下：当电池被连接到电容器时，电流流诱导流电子，使电子被吸引到电池的正极，因此他们流动往电源。结果，缺电子开发在正面边，变得带阳电荷，并且电子节余发展为消极边，变得带负电荷。这电子流程继续，直到二个电极之间的电位差变得相等与电池电压。因而电容器得到充电。一旦去除电池，电子从消极边流动到另一边，缺失电子;这个过程导致释放。常规电容器产生电容在与50到400V.各种各样的材料的电压范围的0.1到1F范围内例如纸(u1.2-2.6)，石蜡(u1.9-2.4)，聚乙烯(u2.2-2.4)，多苯乙烯(u2.5-2.7)，硬橡胶(u2-3.5)，聚乙烯(3.1-3.2)，水硫磺（u，2-4.2)，块滑石瓷(u6-7)，Al瓷(8-10)，mica（u，5-7)，并且被绝缘的矿物油(2.2-2.4)用来做电容器的电介质。这些芯片的输出电容的电容是有限的，并且必须应付表面对这些电极容量比率的低落。若需要增加电容。必须增加或S和减少;然而使用电压主要取决于价值，并且不可能被篡改。当针对高电容密度时，与高电容率绝缘体材料和增加的有效的表面结合达到的互惠是必要的。使用Si作为基体材料，电化学蚀刻产生有效的表面积。这材料表面得到放大，是通过扩大二个数量级并与未腐蚀表面比较。大孔硅电化学形成了用于制备高宽比传统的电容。在增加具体电容的常规电容器的修改的研究工作也过程中。最近报道了大约30倍电容密度硅/铝/氧化锌：Si电化学上被腐蚀成多孔一个的铝电容4器。辨认的另一个方式增加电极的表面将形成正极被形成的氧化物(Al，Ta);然而，陶瓷电容器是基于高介电常数而不是电极区域。3.电解电容下一代电容器是电解电容;他们是Ta、Al和陶瓷电解电容。电解电容使用电解质作为在电介质和电极之间的指挥。一个典型的铝电解电容器包括阳极箔及一个阴极箔，由其扩大加工和表面处理或形成。通常情况下，电介质薄膜制备由高纯度铝阳极氧化膜在硼酸的解决方案为高电压应用。电介质薄膜的厚度与铝电解电容的使用电压有关。在切开对具体大小根据设计规格之后，层压制品组成阳极箔，阴极箔这是反对的阳极箔和电介质膜分隔的中间人。阳极和阴极之间的箔，是提供分隔的一个元素。分隔元素电解质在一个被覆盖的金属包裹，没有电解电容的任何电子特征，直到完全地浸洗和安置，圆柱形金属护套封装封闭装备结束。此外，密封材料由有弹性橡胶制成，是一个被插入，被覆盖的包裹，该套包和套包的开放式的绘图部分。电解铝电容器为汽车、航空器、航天器、计算机、个人计算机显示器、主板和其他电子主要使用提供电源。有钽电容器的二种类型在市场上买得到;电解电容器，使用硫酸为电解液，使用二氧化锰作为固体电解质。虽然电容Ta和Al电容器是相同的，但是Ta电容器在温度和频率特性上比Al电容器优越。为模拟信号系统，铝电容器产生电流尖峰噪音，但在Ta电容器不发生钉噪声。换句话说，Ta电容器为需要高稳定性特征的电路更受欢迎。Al电解电容的总全世界生产共计三十八亿美元，其中99%是湿型。固体钽电解电容器不同，固体电解质材料是有机物，一个功能聚合物和一个有机半导体。其次，MnO2是电解质材料的组成，在电介质层表面被合成，由电解综合形成。在此以后，正极和负极电极组装好，完成电子元件。然而，这些电解电容电容在范围0.1到10，电压25F到50V。在电解电容的发展的历史中，S.Niwa和Y.Taketani提出大量生产。许多研究员设法经过修改电极或电解质改进这些电解电容的表现。通常，增加有效面积（S是实现铝电解蚀刻基板），在阳极氧化，但现在它面临限制。减少d也是非常难的，因为D价值主要决定于工作电压。这种情况下，综合电介质层数增量是形成可能会通过有价值化合物。MnO2的替换原先的电解质是由于它有更高的传导性;芳香磺酸盐离子作为充电补偿的掺杂物离子。铝固体电解电容器与蚀刻铝箔为阳极，聚苯胺/铝作为阴极和polypyrrrole23作为电介质。Masuda通过电化学正极化，迅速熄灭等得到了高电容Al5钛合金箔。许多研究员尝试了合金的另一个组合例如Al-Zr,Al-Si,Al-Ti,Al-NbandAl-Ta综合氧化膜。Al2O3-(Ba0.5Sr0.5TiO3)和Al2O3-Bi4Ti3O12综合氧化膜在低压被铭刻的铝芯的也被被认为是类似的。Ta电解电容的NbTaAl也被尝试了当阳极材料。一个陶瓷电容，陶瓷电容与金属构造和层交替陶瓷材料作为电介质的。陶瓷电容（通常由一层陶瓷与覆盖层之间交替两个电极和电介质陶瓷夹着）。典型的多层陶瓷电容器(MLCs)包括电极和电介质陶瓷。他们通过放映式打印在电介质层数的电极层和焊接层制造压制品。按常规，AgPd作为电极材料，BaTiO3作为陶瓷的电介质使用。2000年以前，MLCs市场在与通信的指数发展的步幅增长。他们生产电容范围在10F(通常范围Ta和Al电解电容);他们在高频率应用上是非常有用的。从历史上看，陶瓷电容器是一种双端非极性设备。经典陶瓷电容器是圆盘电容器。这个设备把晶体管的使用日期提早，广泛地使用了在真空管设备(即无线电接收机)。从1930，经过20世纪50年代和20世纪50年代的分离晶体管设备到20世纪80年代。在2007年，陶瓷圆盘电容器在电子设备的普遍使用，它提供高容量和小尺寸，在同类中有很高的性价比。其他发现了的采用陶瓷材料，使用了的其他陶瓷材料的是CaZrO3、MgTiO3，SrTiO3等。一个典型10FMLC是(3.2x1.6x1.5mm)大小的芯片。Mn、Ca、Pd，Ag等使用的是某些其他内部电极。基于线性电介质已开发出高压电容器磁盘。这些层较薄的MLCs与其适用是因为他们的高强制性领域。其中一个关键是材料加工。要注意同类混合在泥浆的添加剂的参数。粘结剂分布在绿色陶瓷上，表面程度粗糙，尺寸精细，镍粉绿色，广告片堆积沉积等工艺技术发挥了至关重要的研究作用。任何一个这些事实，如果处理不当，会导致设备的失败。例如，提供5m厚实的绿色板料roughess，给0.5m是必须的，以便与内在镍电极的一个光滑的接触面可以建立。这是一个电场非常重要的因素，避