使用大容量及超級電容器安全須知

( 資料由香港電子科技教育學會潘老師提供,歡迎參考及用作非牟利教育用途,引用時請註明出處 )

1. 防止電容器充電電流過大
電容器進行充電時要留意起始充電時電容器的兩端電壓為 0V,對電源來說它對電
流的阻抗十分低,接近短路,這情況在大容量電容器 (數百微法容量以上)、超級
電容器 (1 法容量以上,本次比賽用的超級電容器的電容量是 4 法,最大電流
是 2 安培) 及高電壓電容器來說更為嚴重。若突然施加數伏特或數十伏特以上的
電源向電容器充電,充電電流會十分大,在電路的接合點間會產生火花,會損耗
甚至損壞接合點及電容器本身,也可能對沒有限流保護的電源造成損害。我們可
以在電容器之前串聯一只數歐姆或以上的電阻器去限制電容器的起始充電電流,
例如充電電壓是 12V,最小的限流電阻數值是 R = V / I = 12 / 2 = 6 歐姆,
電阻器的額定電功率大約是
P = V x I = 6 x 1 = 6瓦
(電壓及電流以大約平均值計),或以一個可調直流電源由 0 伏開始逐漸上調電壓向
電容進行充電。

2. 防止電容器過度充電
電容器設有最高耐壓,充電時不可讓充電電壓高過電容器的耐壓 (本次比賽用的
超級電容器耐壓是
5.5 V),避免電容器正負電極間的絕緣電介質因擊穿而損壞。

3. 防止電容器反向充電
電容器分正負極,不可對電容器反向充電,否則會破壞電容器兩極間的絕緣電介
質,造成短路。

4. 防止已充電的電容器兩極短路
將已充電的電容器兩極短路,會產生巨大放電電流。產生的火花可將接合點燒焦
甚至溶合,在大容量電容器及超級電容器中情況更甚。一般維修電路時可以用一
個合適的電阻器接在大容量或高壓電容器兩極進行放電以策安全。