化學 | 對常見低頻阻抗特性的綜合評估:負電容或感應迴路?

2021-01-15 愛思唯爾Elsevier

電化學阻抗譜是表徵電化學系統和器件的常用工具。然而阻抗分析並非易事,如果阻抗圖中出現不常見的形狀,分析就會變得異乎尋常的困難。阻抗譜特徵的複雜性阻礙了研究人員對各種特徵的全面理解和闡釋。同時,將阻抗譜的特徵歸結為物理量也是阻抗分析的主要難點之一。


為了幫助人們認識阻抗譜的特徵,日本九州大學國際碳中性能源研究所的Dino Klotz在Elsevier旗下期刊Electrochemistry Communications發表了題為《Negative capacitance or inductive loop? – A general assessment of a common low frequency impedance feature(負電容或感應迴路?——對常見低頻阻抗特性的綜合評估)》的研究報告,文章通過描述產生低頻鉤形曲線的系統的動態和穩態行為,以一種容易理解的方式闡釋了低頻鉤形曲線。


本文探討了一個具有正虛部的低頻鉤形曲線,很多研究人員在遇到這種曲線時都不知該如何處理它。在該曲線對應的被測設備沒有通用模型可用的情況下,分析會變得更加困難,這種情況在大多數電化學系統中都存在。

相關焦點

  • 淺談為什麼大電容濾低頻小電容濾高頻的問題
    ,問到了關於濾波電容時,為什麼濾高頻選擇小電容而濾低頻選擇大電容的問題,面試官當時說從理論上講電容的阻抗為1/jwC,對於高頻信號,明顯電容越大阻抗越小,這樣不是更有利於濾掉高頻信號嗎?   電源濾波主要利用電容的隔直流、通交流的特性,幹擾信號的頻率越靠近電容的自諧振頻率,幹擾信號越容易被電容徹底過濾掉。
  • 基於MATLAB的負阻抗變換器的特性及應用的研究
    摘要:採用實驗的方法研究負阻抗變換器的特性及其應用,存在數據處理量大、特性曲線繪製困難等問題,設計出基於MATLAB的仿真實驗方案。
  • 無源器件在低頻電路和高頻電路種的特性分析
    我們先來說說電容,都說大電容低頻特性好,小電容高頻特性好,那麼根據容抗的大小與電容C及頻率F成反比來說的話,是不是大電容不僅低頻特性好,高頻特性更好呢,因為頻率越高,容量越大,容抗就越低,高頻就是否越容易通過大電容呢
  • 電容在電路中的應用特性
    在家電產品中,電容器隔直通交的特性,即隔斷直流,允許交流電通過;該類元器件在家電產品中應用十分廣泛, 它用字母"C」表示。下圖所示為幾種常見電容器的電路符號及實物外形。利用這些特性,電容器可以實現耦合、濾 波等功能。1、電容器的耦合功能電容對交流信號阻抗較小,可視為通路,而對直流信號阻抗很大,可視為斷路。在放大器中,電容常作為交流信號的輸入和輸出耦合電路器件。下圖所示為採用電容器耦合的晶體放大器。
  • 安規電容特性_安規電容的作用
    安規電容特性參數   安規電容即經過安全認證的電容,經過國家權威機構檢驗測試通過的交流電容,產品有各國認證標誌。安規電容一般有兩大類材質--薄膜材料(X電容)和陶瓷材料(Y電容)。   安規電容是電子設備中大量使用的電子元件之一,廣泛應用於隔直、耦合、旁路、濾波、調諧迴路、能量轉換、控制電路等方面。   誤差:安規電容器實際安規電容量與標稱安規電容量的偏差稱誤差,在允許的偏差範圍稱精度。
  • 如何理解電容的阻抗-頻率曲線
    在頻率很低的時候,可以看到,感抗遠小於容抗,並且復阻抗的相位為負值,說明電流超前電壓,這是典型的電容充電特性,所以說,電容在低頻主要表現為容性。 而在高頻的時候,感抗遠大於容抗,復阻抗的相位為正值,說明電壓超前電流,是典型的電感施加電壓時的行為特徵,所以說,電容在高頻時表現為電感特性。 而在諧振時,容抗和感抗相抵為0,此時電容的總阻抗最小,復阻抗相位為0,表現為純電阻特性,這個點就是電容的自諧振頻率。在諧振頻率左邊,電容主要呈容性,在諧振頻率右邊,電容主要呈感性。
  • 濾波電容的選擇:大電容濾低頻,小電容濾高頻?
    一直有個疑惑:電容感抗是1/jwC,大電容C大,高頻時 w也大,阻抗應該很小,不是更適合濾除高頻信號?然而事實卻是:大電容濾除低頻信號。 說到電容,各種各樣的叫法就會讓人頭暈目眩,旁路電容,去耦電容,濾波電容等等,其實無論如何稱呼,它的原理都是一樣的,即利用對交流信號呈現低阻抗的特性,這一點可以通過電容的等效阻抗公式看出來:Xcap=1/2лfC,工作頻率越高,電容值越大則電容的阻抗越小.。
  • 電阻、電感、電容元件阻抗特性仿真
    打開APP 電阻、電感、電容元件阻抗特性仿真 大毛 發表於 2011-07-24 00:37:59 三、電容元件阻抗頻率特性的仿真   在圖7-1的仿真電路中,將開關S3閉合,
  • 電容的簡化模型及其阻抗曲線
    為了分析方便,在實際的分析應該中經常使用由串聯等效電阻ESR、串聯等效電感ESL、電容因為對電容的高頻特性影響最大的則是ESR和ESL,我們通常採用下圖中簡化的實際模型進行分析:本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/190873.htm
  • 高人總結,輸入輸出阻抗是這麼回事
    把它和下級電路的輸入阻抗結合起來看,就相當於一個理想信號源(電源)和內阻 r 還有下級輸入阻抗 Ri 組成的迴路,內阻 r 在迴路中會起到分壓的作用,r 越大,就會有更大的電壓分配給它,而更小的分配給下級電路;反之,r 越小,則分配給下級電路的電壓越大,電路的效率越高。所以,當然把輸出阻抗 r 設計得越小越好了。
  • 電容器的基本特性與十大電容優缺點揭秘
    電容器是電子設備中常用的電子元件,我們生活中的方方面面都離不開與電容有關的電子產品,在任何地方都能見到電容的身影。 電容器的主要特性參數 標稱電容量和允許偏差 標稱電容量是標誌在電容器上的電容量。 電容器實際電容量與標稱電容量的偏差稱誤差,在允許的偏差範圍稱精度。
  • 輸入輸出阻抗是這麼回事
    把它和下級電路的輸入阻抗結合起來看,就相當於一個理想信號源(電源)和內阻 r 還有下級輸入阻抗 Ri 組成的迴路,內阻 r 在迴路中會起到分壓的作用,r 越大,就會有更大的電壓分配給它,而更小的分配給下級電路;反之,r 越小,則分配給下級電路的電壓越大,電路的效率越高。所以,當然把輸出阻抗 r 設計得越小越好了。
  • 我有些糊塗了 大電容濾低頻?小電容濾高頻?
    一直有個疑惑:電容感抗是1/jwC,大電容C大,高頻時 w也大,阻抗應該很小,不是更適合濾除高頻信號?然而事實卻是:大電容濾除低頻信號。說到電容,各種各樣的叫法就會讓人頭暈目眩,旁路電容,去耦電容,濾波電容等等,其實無論如何稱呼,它的原理都是一樣的,即利用對交流信號呈現低阻抗的特性,這一點可以通過電容的等效阻抗公式看出來: Xcap=1/2лfC,工作頻率越高,電容值越大則電容的阻抗越小。
  • 電阻、電感及電容元件阻抗特性仿真分析
    一、電阻元件阻抗頻率特性的仿真本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/193709.二、電感元件阻抗頻率特性的仿真  在圖7-1的仿真電路中,將開關
  • 濾波電容與電解電容有什麼區別
    綜合上述特性它們二者是有本質上的區別的,不能混為一談。高頻濾波電路電路中,一個容量很大的電解電容C1與一個容量很小的電容C2並聯。C1是一個1000μF的大容量濾波電容,C2是一個只有0.01μF的小電容,為高頻濾波電容,用來進行高頻成分的濾波,這種一大一小的電容相併聯的電路在電源電路中十分常見。高頻濾波電路電路分析。
  • 特性阻抗測試儀Qmax CIMS1000 詳解
    特性阻抗測試儀Qmax CIMS1000 是一種新型的用於PCB和線纜測試的特性阻抗測試儀器。該儀器利用電路中L/C迴路來測定,並根據基本公式Zo=Sqrt(L/C)來計算實際阻抗值。 Qmax CIMS1000還能夠給用戶提供線速和線寬等信息。這些信息對於PCB板的設計來講非常重要,這樣你就可以避免由於線路過載而導致PCB板失效的情況發生。
  • 電容中那些獨有的特性和功能
    將旁路電容和去藕電容結合起來將更容易理解。旁路電容實際也是去藕合的,只是旁路電容一般是指高頻旁路,也就是給高頻的開關噪聲提高一條低阻抗洩防途徑。高頻旁路電容一般比較小,根據諧振頻率一般取 0.1µF、0.01µF 等;而去耦合電容的容量一般較大,可能是 10µF 或者更大,依據電路中分布參數、以及驅動電流的變化大小來確定。
  • 硬體設計:電容電感磁珠總結
    當導線中電流穿過時,鐵氧體對低頻電流幾乎沒有什麼阻抗,而對較高頻率的電流會產生較大衰減作用。高頻電流在其中以熱量形式散發,其等效電路為一個電感和一個電阻串聯,兩個組件的值都與磁珠的長度成比例。磁珠種類很多,製造商應提供技術指標說明,特別是磁珠的阻抗與頻率關係的曲線。
  • 數據傳輸中耦合電容的選擇與應用
    為了方便進行分析,我們可以將數據傳輸中耦合電容以及負載電阻(或者終端電阻) 迴路歸一化等效為RC一階高通電路如下:圖1  RC耦合電路       我們可以發現,在這樣的信道模型中,一段時間內,如果驅動器驅動到線路上為同一碼型,則在這段時間內,高速互連通道的特性與RC高通特性的完全一致,圖1的C相當於圖2中的 AC 耦合電容,R相當於接收器的
  • 知道了電容的這些作用,就可以玩轉電容
    它利用了電容的頻率阻抗特性(理想電容的頻率特性隨頻率的升高,阻抗降低),就像一個水塘,它能使輸出電壓輸出均勻,降低負載電壓波動。旁路電容要儘量靠近負載器件的供電電源管腳和地管腳,這是阻抗要求。 在畫PCB時候特別要注意,只有靠近某個元器件時候才能抑制,電壓或其他輸信號因過大而導致的地電位抬高和噪聲。