Справочник

 

Ионисторам присущи уникальные свойства: высокая удельная емкость, длительная сохранность заряда и надежность при хранении.

Они могут работать в цепях постоянного и пульсирующего токов в широком диапазоне механических и климатических воздействий.

Параметры ионисторов КИ1-1 приведены в таблице. Ток утечки у этих проборов не превышает 100 нА. Габаритный чертеж показан на рис. 1.

Ионисторы представляют собой двухэлектродную электрохимическую ячейку с твердым электролитом (рис. 2). Электрод 1 выполнен из инертного по отношению к твердому электролиту углеродного материала 3 с хорошо развитой поверхностью^*. Электрод

2 — серебряный — выполняет роль контактного. При подключении электрода 1 к плюсовому выводу источника питания ионы серебра, содержащиеся в электролите 3, мигрируют в сторону серебряного электрода и оседают на нем в виде металлического серебра. Слой электролита, прилегающий к электроду 1, оказывается заряженным отрицательно, и на границе электрод 1 — твердый электролит образуется двойной электрический слой^**. Этот слой и работает как емкостный элемент, с удельной емкостью свыше 10 Ф/см³. При напряжении 0,68 В электролит начинает разлагаться, поэтому рабочие напряжения ионисторов не должны превышать 0,5 В. Ионный характер процессов в элементах позволяет реализовать указанные емкости только на постоянном токе или инфранизких (менее 1 Гц) частотах.

Из сказанного очевидно, что ионисторы — это не конденсаторы или источники тока и не являются их заменителями и конкурентами. Применение ионисторов оправдано там, где могут быть реализованы уникальные, только нм присущие свойства: высокая удельная емкость, длительная сохранность заряда, надежность при хранении.

Например, ионисторы можно применять в системах, где периодически требуется большой ток на выходе при малом значении входного тока в течение цикла.

Здесь ионистор может работать в сочетании с маломощным или импульсном источником питания как аккумулятор, допускающий многократные (более 10³) циклы заряд—разряд (рис. 3). К таким системам относятся, в частности, автоматические метеорологические станции, питаемые от солнечных батарей. Большая запасаемая энергия при малом токе утечки в сочетании с длительным сроком хранения заряда позволяет использовать ионисторы для аварийного питания устройств.

Использование ионисторов упрощает обработку сигналов инфранизких частот.Их можно применять в логических устройствах, не требующих быстродействия, можно использовать ионисторы в качестве элементов памяти, причем отключение питающего напряжения не скажется на работе такого запоминающего устройства.

Благодаря большой емкости, ионисторы позволяют осуществить задержку сигнала или выдачу синхронизирующих импульсов в широком временном диапазоне от долей секунды до дней и месяцев.

*Эта поверхность складывается из поверхности пор, пронизывающих объем активированного угля. Так. например, 1 см³ активированного угля может иметь поверхность 100—1000 м²

**Двойным электрическим слоем называют скачок потенциала на границе раздела, например, металла н вакуума, электронного и конного проводников и т. д.