最高のエネルギー密度の電解コンデンサ

かなり大きなコンデンサを一対の電磁コイルを通して放電するプロジェクトを構築しています。電気的にはコイルガンと非常によく似ていますが、用途は異なります。スーパーコンデンサは電力密度が十分に高くないため使用できません。コンデンサの容量は約80gに制限されているため、エネルギー密度が最も高い電解コンデンサを見つける必要があります。

1. 標準のアルミ電解コンデンサが最大のエネルギー密度を持っている最大電圧はどのくらいですか？より高い電圧に利点がある場合は、コンデンサー電圧を中心にコイルとフライバックトランスを設計できますが、それらがすべてほぼ同じであれば、電子機器は35Vの方が200Vよりも簡単だと思います。

2. それぞれのエネルギー密度を持つコンデンサーのリストを持っているサイトまたはメーカーはありますか？Parts.ioまたは類似のサイトにある機能のように見えますが、どこにも見つかりません。現在のやり方では、データシートで各キャップのパッケージサイズを見つけ、そのパッケージサイズの重量を見つけてエネルギー密度を計算する必要がありますが、かなり面倒になっています。

3. 電解ではなく別のコンデンサ技術を検討する必要がありますか？私はこれほど大きいタンタルコンデンサを見つけるのに苦労しています、そして私が見つけるものは電解に似たスペックを持っています。

みんなの助けのおかげで、7.5から82g、16mmから40mmの範囲のコンデンサを使って、手動でスプレッドシートを作成することになりました。基本的に、コンデンサファミリ内では、電圧が高いほど優れています。一部のコンデンサファミリは最大550Vですが、最もエネルギー密度の高いファミリは最大450Vです。次の最大の要素は接続スタイルです。スナップインコンデンサは、ネジ留め式端子またはラジアルリードコンデンサよりも、所定の容量に対してはるかに軽量です。また、直径の小さいコンデンサの方がエネルギー密度が高いようですが、長さの影響はかなり小さかったようです。ハイエンドコンデンサーはすべて、所定のケースサイズと電圧で同じ静電容量を持っているため、メーカーは基本的に問題になりません。

このため、私は最小の直径を選択することになったと最長スナップインでコンデンサ利用可能、22ミリメートルの直径、50ミリメートル長い、400V 330uFユナイテッドケミコンESMQ401VSN331MP50S、および並列に3を入れて上の午前計画。コンデンサの質量は記載されていませんが、同じサイズのTDKの質量に基づくと、2.66 J / gです。私が見つけた最高のエネルギー密度は2.99 J / gでしたが、それと最高のエネルギー密度の他のいくつかのコンデンサはどこにも在庫されていませんでした。

一見すると、あなたの質問には速い排出のヒントがあります。

このエネルギー貯蔵と高速放電のアプリケーションに最適な定格の2種類のコンデンサは、フラッシュランプコンデンサと電気柵エネルギーコンデンサです。どちらもリーズナブルな価格で見つけられる最高のものに近いはずです。あなたがより良いことを望むなら、重量を低く保つために航空グレードのために評価された何かがより良いかもしれませんが、もっと多くの費用がかかります。

編集：
あなたの電圧の質問をもう少しカバーするために、ポイントまでは高いほど良いです。通常、ポイントは、スイッチングコンポーネントまたは電源を投入する予定のデバイスによって決まります。350V DCは、230V ACで使用されるデバイスのピークライン電圧に対応しているため、民生用スイッチング半導体の一般的な制限です。

製造元の選択は、ロットが必要な場合にのみ関連します。それ以外の場合は、小売店または流通業者のサイトを検索する方が適しています。

選択したプロジェクトについての手がかりがもう少しなければ、アルミ電解が進むべき道のように思えます。タンタルには、追加の利点はほとんどありません。

コンデンサの非常に重要な仕様は、コンデンサをどれだけ長く持続させたいかです。

一般的に言って、製造業者は重量を追加し、パフォーマンスをディレーティングすることにより、堅牢で長持ちするコンポーネントを入手します。たとえば自動車エンジン市場に供給している場合、本当に失敗を望んでおらず、何百万人もの裕福な消費者を混乱させる責任を負いたくないでしょう。

パフォーマンスを最大化したい場合は、寿命を短くし、洗練されていない不満のないエンドユーザーが必要です。使い捨てカメラで使用される電解フラッシュエネルギー貯蔵キャップに非常に優れたエネルギー密度が得られます。彼らは1に排出するように評価されています$\Omega$フラッシュランプ負荷。これらの寿命の仕様を見つけるのは難しいです。5000ショットを要求するようなもののデータシートを見ましたが、それが使い捨て製品向けか、それとも高品質のフラッシュガン最終用途向けかはわかりません。結局のところ、使い捨てのカメラで最も発砲するのは36回です。

私は使い捨てカメラから救出した80gのキャップを計量しました。120uF330v（定格）350v（サージ）キャップ11個で構成されています。330vでは、合計で72Jになります。サージ電圧まで充電すると、寿命がさらに短くなり、1J / gの比エネルギーを削ることができます。これは遠方の球場にありますか？

コンデンサあたりの定格負荷があり、11の場合、50 kWの放電電力は許容範囲内で快適です。