دانلود مقالات ISI درباره ابر خازن + ترجمه فارسی

ابر خازن که به آن خازن دولایه نیز می‌گویند در مقدار ظرفیت (ظرفیت خازن) با خازن‌های معمولی متفاوت است. ابرخازن نوعی خازن است که ظرفیت بسیار زیادی نسبت به خازن‌های معمولی دارد. ظرفیت آن‌ها معمولاً بیش از ۱۰ میلی فاراد است؛ و کاربردهای بسیاری دارد. قیمت ابرخازن در مقایسه با دیگر انواع خازن بیشتر است. یک ابر خازن یا فرا خازن خازن الکتروشیمیایی است که دارای یک چگالی توان بالا در مقایسه با خازن های معمولی است. همچنین یک ابر خازن که گاهی اوقات به ان خازن دو لایه گفته می شود یک خازن با ظرفیت بسیار بالا است. محدوه ظرفیت ان ها از یک فاراد تا۱۰۰۰۰ فاراد است. رنج ولتاژ ان ها نیز کمتر از سه ولت است. درشکل ۱-۱ یک نمونه ابر خازن شرکت ماکسول ارایه شده است. ذخیره سازی بار الکتریکی در ارتباط بین یک ماده و الکترولیت محلول توسط شیمیدانان در قرن ۱۹ مورد مطالعه قرار می گرفت. اما استفاده عملی خازن زمانی بود که اولین ابرخازن بر اساس یک مکانیزم دو لایه در سال ۱۹۵۷ توسط شرکت جنرال الکتریک با استفاده از یک الکترود کربن متخلخل ثبت شد. سپس در مرکز تحقیقات مطرح در شهرکلیوند یک کمپانی نفتی Standard Oil Company، Cleveland (SOHIO) در سال ۱۹۶۶ یک دستگاه ذخیره کننده انرژی را براساس ساختار ۲ لایه ای ارایه کرد. در ادامه این کمپانی یک خازن به شکل دیسک در سال ۱۹۷۰ با بکار گیری یک خمیر کربن اغشته به الکترولیت ارایه کرد. درسال ۱۹۷۸ مجوز تولید ان به کمپانی (NEC)Nippon Electric Company برای تولید در بازار داده شد. این اولین موفقیت تجاری برای خازن های دولایه تحت عنوان ابر خازن ها بود. این خازن ها داری مقاوت درونی بالا و سطح ولتاژ پایین بودند که در درجه اول به عنوان تغذیه پشتیبان گیر حافظه استفاده می شدند که بعدا در بقیه لوازم مصرفی راه پیدا کردند. بعد از ان تعدادی از شرکت ها شروع به تولید سوپر خازن کردند مانند شرکت پاناسونیک در سال ۱۹۷۸ و شرکت NECخازن های خود را توسعه دادند و یا کمپانیELNA که خازن دو لایه خود را تحت عنوانDYNACAP تولید کرد. اولین خازن دو لایه با چگالی توان بالا را موسسه تحقیقات PRI ارایه شد سپس در سال ۱۹۸۲ با ترکیب الکترود های متال اکساید برای کاربرد های نظامی در سیستم های هدایت موشک استفاده شد. در سال ۱۹۹۰ پیشرفت های مختلف در علم مواد و تجهیزات تولید آزمایشگاهی سبب شد که هزینه های تولید کاهش یابد. دراوایل سال ۱۹۹۲ هم برای توسعه فراخازن ها ازمایشاتی توسط کمپانی ماکسول به جریان افتاد. در امریکا کمپانی های Epcos، ELNA، AVX، and Cooper ابر خازن تولید میکردند شرکت Evans and Maxwell به تولید ماژول های ابر خازن به همراه مدار بالاس ولتاژ روی اوردند. کمپانی Koldban ماژول سوپر خازن خاص برای شروع به کار موتور های احتراقی داخلی در اب و هوای سرد ارایه کرد. هم اکنون نیز شرکت cap-xx استرالیا و شرکت ness کره Tavrima کانادا تولید کننده ماژول ابر خازن هستند همچنین شرکت روسی esma رنج وسیعی از ماژول های سوپر خازن برای کاربرد های توان بالا در خودو های برقی و استارت خودو های احتراق داخلی ارایه کرد. مزایای ابر خازن‌ها ابرخازن ها قابلیت شارژ و دشارژ برای صدها هزار بار با کمترین افت در عملکرد و کیفیت را دارند. طول عمر آنها بالا و بین 10 تا 20 سال است. بعد از 10 سال کارکرد، ظرفیت آنها از 100 به 80 درصد می رسد. به دلیل مقاومت سری یا ESR پایین تر، زمان شارژ و دشارژ آنها پایین تر است. توان و جریان بالاتری نسبت به خازن های معمولی دارند. تحمل حرارت بالا یا دمای پایین تا منفی چهل درجه سانتی گراد را دارا هستند. معایب ابر خازن‌ها ولتاژ قابل تحمل آنها پایین و در حال حاضر در رنج 2-3 ولت است. در صورت نیاز به ولتاژهای بالاتر باید آنها را سری کرد که منجر به کاهش ظرفیت خازن می شود. در حالت سری بدلیل اینکه همه خازنهای سری شده ظرفیت یکسانی ندارند باید از یک مدار کنترل برای شارژ آنها استفاده کرد تا ولتاژ یک یا چند تا از خازنهای سری شده از بیشترین ولتاژ قابل تحمل الکترولیت آنها بیشتر نشود.