實(shí)驗(yàn)名稱：集成濾波電容器的濾波性能

測試設(shè)備：ATA-2031高壓放大器、函數(shù)發(fā)生器、示波器、集成電容器等。

實(shí)驗(yàn)過程：電化學(xué)阻抗譜測試在105-1Hz振幅為5mV的條件下進(jìn)行的。使用吉時(shí)利數(shù)字源表對集成電容器進(jìn)行CV測試。在交流線路濾波測試中，所有輸入信號都由任意函數(shù)發(fā)生器提供，所有輸出都使用示波器記錄。對于集成電容器的交流線路濾波測試，輸入信號由ATA-2031高壓放大器放大（Aigtek）。所有電化學(xué)和過濾測試均在環(huán)境室溫下進(jìn)行。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

圖1：集成單元的電化學(xué)性能：(a)集成單元的光學(xué)照片和單元結(jié)構(gòu)示意圖，薄度測試；(b)串聯(lián)連接的不同數(shù)量PEDOT@KB-SC單元的CV曲線（掃描速率：100Vs?1）；(c)串聯(lián)連接的不同數(shù)量的PEDOT@KB-SC單元的相角與頻率關(guān)系圖；串聯(lián)10個(gè)PEDOT@KB-SC單元的交流線路濾波性能：e)正弦波形；(f)梯形波形；(g)圓形波形；(h)心形波形；(i)圓形波形；(j)菱形波形；(e-j)波形的頻率是60Hz。

PKHNs-MSC單元的高壓集成工程，也為實(shí)際應(yīng)用提供了多功能方案。如圖1a所示，平面內(nèi)組裝的交流線路濾波裝置可以按照導(dǎo)電石墨箔為集流體和電線，三明治結(jié)構(gòu)層層疊加方法，連接PKHNs-MSC單元，利用PDMS密封疊加單元而獲得。所獲得的10個(gè)集成單元裝置的厚度為0.533mm，遠(yuǎn)小于商用AEC（100V，47μF），具有較大的發(fā)展?jié)摿?。串?lián)10單元后，如圖1b，在掃速為100Vs?1的條件下，得到了電化學(xué)窗口為10V的準(zhǔn)矩形形狀的CV曲線。雖然隨著疊加單元數(shù)量的增加，該集成器件發(fā)生電阻增加和電容降低的情況，但它們在120Hz時(shí)相位角保持幾乎不變（圖1c），并且10-PKHNs-MSC能夠進(jìn)行有效的交流線路濾波（圖1j），說明其集成后仍具有快速的頻率響應(yīng)性能。簡而言之，本工作的濾波電容器可同時(shí)按需實(shí)現(xiàn)相對寬的頻率范圍和高電壓，而不犧牲其濾波性能。因此，PKHNs-MSC在線路供電電子方面具有巨大的應(yīng)用潛力，在交流線路濾波方面有望取代體積較大的商用鋁電解電容器。

電壓放大器推薦：ATA-2031

圖：ATA-2031高壓放大器指標(biāo)參數(shù)

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審核編輯 黃宇