什么是隱蔽電容問題，該如何解決？

　　一臺21電視機用戶反映開機困難，有時候需要等半小時，最近等幾小時都難開。 試驗果然如此。開蓋后測電源電壓明顯不夠才89伏，斷行接假負載通電還是不行，檢查待機電路高電平正常，直接短接開關(guān)機控制三級管CE極無效，說明與待機電路無關(guān)。在路開路反復測量取樣電阻都正常，沒辦法準備代換法直接代換TL431，通電燈泡點亮但有明顯的嘯叫聲。通電時間長點后嘯叫減小。

　　測量主電源電壓正常了，心中暗喜修復成功，但是不放心關(guān)機等待一會兒后，通電又開不了了，多次試驗熱機后可以連續(xù)正常開關(guān)機。哎瞬間失落，看來毛病不簡單，又代換光耦無效，用鑷子碰觸光耦2腳可以開機怪了。無奈檢測代換主電源電路二極管電容無效，逐一檢查各電壓負載阻值均正常，逐一檢測各電壓的電容均正常，用的是指針萬用表。所測電容均能正常充放電，按照以往經(jīng)驗好的電容都是隨著充電指針回落到無窮大。

　　維修陷入困境，無奈地毯式查詢找不到壞件。 冷機用烙鐵加熱可疑元件均無效，偶爾開機后測量光耦1腳2腳電壓在0.55伏左右，查詢資料表明兩腳電位差在1伏多，看來差值太大。隨后仔細觀察光耦的1腳接12伏端，隨后斷開12伏端所接的負載后通電竟然一次性成功，而且嘯叫聲沒有了，這讓我以為故障一定在12伏負載上，地毯式搜索沒找到壞件。 其間用了很多辦法甚至胡亂檢測開始了。忽然突發(fā)靈感用并聯(lián)電容法查看故障，直接用22微法電容并聯(lián)在12伏端電容上故障竟然排出 。

　　因為我之前所有電容都逐一檢測過，不可思議。說明萬用表檢測電容不準確，為了充分驗證12伏電容損壞，拆掉它上22微法電容正常的很，嘯叫聲沒了，圖像清晰。由此說明12伏電容內(nèi)部不良引起待負載差，因為12伏電壓低供給光耦的1腳電位降低，使光耦發(fā)光降低致使光耦3 4腳導通程度減小，引起次級電源電壓降低。 因為此電容不良偶爾可開機，開機后嘯叫嚴重，圖像有波浪紋。

　　下面我畫出了電路圖和故障圖像，正常圖像。

　　電路圖

　　故障圖像有波浪紋

　　正常電容后的圖像

　　電容不能代替電池的根本原因是什么？

　　做過一些項目和超級電容相關(guān)，所以對此略知一些。不完全同意匿名用戶和@Fan關(guān)于電容無法穩(wěn)定放電的說法。

　　電容的儲電量確實和電壓平方成正比，

　　。所以均衡功率輸出的時候，放電曲線會是這樣子。前一階段電壓下降比較慢，后面逐漸加速越來越快，直到降低到某個不可用的電壓

　　之下。這個曲線確實沒有電池放電曲線平緩

　　不過非常成熟的DC-DC電路早就解決了這個問題。比如這個TI的芯片BQ25504 不過非常成熟的DC-DC電路早就解決了這個問題。比如這個TI的芯片BQ25504 Battery Management Products，在輸入電壓為80mV到3V之間的時候，能產(chǎn)生3V恒定的直流輸出。這種芯片大量購買只有1美元左右——技術(shù)完全不是問題。

　　電容特別是超級電容沒有能廣泛地替代電池作為儲能工具，前面答題的各位知友提到一些能量密度和價格，但是還有很多更重要的原因在 “儲能”之外。我在這里總結(jié)一下：

　　前面知友提到的：

　　電容的能量密度太小，一般電解質(zhì)電容只有每公斤不到1Wh，即使是超級電容每公斤也只能存儲最多10Wh，而鋰電池可以達到前者的幾百倍，后者的10~30倍。單位體積的儲能也有類似的比例——顯然電容不適合需要輕便小巧電源的應(yīng)用。

　　成本太高，每千瓦時需要2000~5000美元，相比之下鋰電池的成本只有500~1000美元。即使是不在乎體積和重量的應(yīng)用，初期在超級電容上的投資也是相當大的負擔。

　　還有沒有提到的：

　　超級電容的最高電壓太低，雖然超級電容能量密度比較高，但是最高充電電壓非常低，通常只有2.5V左右。這就意味著有的應(yīng)用如果需要高達100V的電壓（比如電動汽車），需要相當多這樣的電容串聯(lián)起來。給10個同型號串聯(lián)電容加上25V電壓，由于個體差異每個電容上的電壓都會略高或略低于3V。那些高于2.5V的電容會更早失效，降低整個供電系統(tǒng)的壽命。可以改進的是對每個電容單獨做充放電電路，但這會顯著增加整個系統(tǒng)的成本。

　　自放電太快，電容通常在一兩小時到半個月內(nèi)會通過自放電漏光50%電能，所以作為長時間儲能的應(yīng)用電容是不合適的。

　　安全性不高，電容由于內(nèi)阻非常低，在短路時候會產(chǎn)生非常強的放電電流，甚至引起強烈爆炸。大量對可靠性安全性要求高的應(yīng)用無法考慮大電容。比如有防爆安全認證的設(shè)備通常都需要改造電路中過大的電容。

　　雖然超級電容有這么多缺點，仍然有許多合適的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛使用了超級電容，特別是超級電容和電池的結(jié)合。目前除了大量用于消費類電子產(chǎn)品替代電解質(zhì)電容（更小更輕），其他最大的市場在下面幾個領(lǐng)域：

　　交通：比如這個電動公交車，車頂?shù)某夒娙菽軌蛟诩铀贂r快速放電，在剎車時回收能量。這樣即使頻繁加速、剎車也不會影響電池壽命。

　　新能源：大部分綠色能源如風能、潮汐能、太陽能等等都有劇烈變化的特點。不僅一天之內(nèi)各個時間段差別巨大，而且前一分鐘和后一分鐘也差別巨大。由于這種變化太過頻繁（如下圖），用一般的充電電池做儲能設(shè)備幾天就報廢了，而超級電容則可以通過暫時存儲幾分鐘的能量，讓整個曲線變得非常平滑。

　　除此以外在工業(yè)上也有廣泛的用途，主要用來平滑短暫的功耗波動，比如用于啟動大功率電機。

　　所有這些應(yīng)用都不是我們?nèi)粘Ｄ芸吹降模詴o人印象超級電容好像很少用于能量存儲。實際上上述領(lǐng)域的應(yīng)用規(guī)模比消費電子要大得多。

　　特別要指出的是，電池技術(shù)進步的速度遠遠比超級電容要慢，一個3000F的超級電容，從2000年的5000美元已經(jīng)降低到現(xiàn)在的50美元，降低了100倍；而同樣時間內(nèi)的相同容量的電池價格只降低5~6倍。所以隨著技術(shù)的進步，超級電容將會有越來越多的應(yīng)用。下圖是IDTech給出的市場預測，單位是十億美元。

　　所有技術(shù)都有一定的局限性，發(fā)明一樣新技術(shù)當然是創(chuàng)新，但是要讓一個新技術(shù)成長成熟，需要首先要找到那些合適的應(yīng)用，并用合適的商業(yè)模式開始掙錢。超級電容走的路，其實和電動汽車一樣，先在小眾應(yīng)用中尋求突破，再逐漸擴展到大眾市場。