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大容量電氣雙層電容器DMF系列的用途

2015年04月15日 10:51 電子發(fā)燒友網(wǎng) 作者:村田公司 用戶評論(0

1. 前言

? ? ?村田制作所在2014年10月開始量產(chǎn)電氣雙層電容器DMF系列中低ESR、大容量的1,000mF產(chǎn)品了。電氣雙層電容器(EDLC)與傳統(tǒng)的陶瓷電容器和電解電容器相比,是集大容量、比電池更低的ESR和使用壽命長等優(yōu)勢為一體的蓄電設(shè)備。其中,村田制作所的DMF系列實現(xiàn)了業(yè)界最高水平的低ESR,以及高達數(shù)十W的大功率輸出。可作為峰值輸出的輔助電源和備用電源使用,幫助實現(xiàn)電池和電源的小型化,降低能源損耗和高輸出的功能。此次的DMF系列的產(chǎn)品陣容在原來的470mF的基礎(chǔ)上追加了大容量的1,000mF產(chǎn)品,因此實現(xiàn)了更長時間的峰值輸出輔助和備份供電,有望在各種各樣的設(shè)備中得以靈活應(yīng)用。本篇文章將給大家介紹DMF系列的用途。

圖1 電氣雙層電容器DMF系列

2. 代表性的用法

低ESR、大容量的DMF系列常被用作于峰值輸出和備份用的輔助電源,減輕電池負荷,與發(fā)電元件組合作為免維護的電源等用途中,可靈活運用于各種設(shè)備,為電源的小型化、高功能化、節(jié)能化做出了貢獻。

① 峰值輸出輔助電源的應(yīng)用

說到峰值輸出輔助電源的應(yīng)用,使用DMF系列有助于實現(xiàn)電源的小型化和高輸出功能,更有望改善電源性能等。

【用途例】

LED、小型DC電機設(shè)備、智能燃氣表和智能水表、RKE(遙控門禁)等設(shè)備的峰值輸出輔助。

?圖2 峰值輸出輔助電源

② 備用輔助電源用途

活用了使用壽命長的特點,比起電池更加活用了低ESR、小型化的特點,在有限 的空間里可實現(xiàn)大功率輸出的備用功能。

【用途例】

SSDPLC等的存儲備份和通信設(shè)備的last gasp功能

圖3 備用輔助電源

③ 電池負荷減輕用途

低ESR、大容量的特點可以均衡電源線電壓變動,實現(xiàn)了設(shè)備的功能改善和工作穩(wěn)定化。

【用途例】

音頻設(shè)備、各種通信設(shè)備、便攜式打印機、安保相關(guān)以及醫(yī)療等設(shè)備的電源

圖4 電池負載減輕

④ 蓄電元件用途

通過和各種發(fā)電元件組裝在一起,活用了電氣雙層電容器的使用使命長的特性,實現(xiàn)了電源的免維護。

此外,DMF系列的低ESR特性也得以活用,針對不穩(wěn)定的輸入和大電流輸出將能源損耗降到了最低。

【用途例】

利用能源采集器的IOT設(shè)備,傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的電源。

圖5 蓄電元件

3. 采用事例和效果

① 利用SSD的采用事例

采用事例:SASSATA、PCIe企業(yè)級SSD的數(shù)據(jù)備份

效果:和鉭電容和鋁電解電容器相比元件使用數(shù)量大幅減少,為節(jié)省安裝空間做出了貢獻。可蓄電能源就470mF品來說是大容量鉭電容的100倍以上。例如,以10W的功率從5.5V-2.0V放電,約可實現(xiàn)1秒的備份。

圖6  SSDbackup的適用例

② 電池驅(qū)動音頻設(shè)備中的采用事例

采用事例:高端便攜音頻設(shè)備的電源穩(wěn)定化(音質(zhì)改善)

效果:通過實現(xiàn)電源線的穩(wěn)定化來改善音質(zhì)

圖7 音頻放大器中的應(yīng)用例

③ 智能氣表、智能水表中的采用事例

采用事例:電池驅(qū)動的智能燃氣表和智能水表

效果:DMF系列作為通信和閥門開關(guān)用的輔助電源,可將一次電池的使用壽命延長至15到20年。此外,DMF系列由于其低ESR的特點,即便低溫工作下?lián)p耗也較低,使得電池中存儲的能量能夠被有效率地使用。

圖8 智能水電表的適用例子

④ LED應(yīng)用中的采用事例

采用事例:DSC和DVC的LED閃光燈、火災(zāi)報警的LED指示燈

效果:輔助大電流放電保證LED發(fā)光,從而實現(xiàn)功能的改善。此外,將LED用于相機閃光中除了有助于實現(xiàn)閃光燈的長壽命和小型化,也可以實現(xiàn)可調(diào)發(fā)光時間和可調(diào)LED輸出等特殊的功能。

額定電流放電(25℃)

(充電電壓:5.5V)

DMF系列中1,000mF在輸出為4A電流時,從5.5V到2.5V的電位差可以實現(xiàn)1秒左右的放電。

圖9 LED閃光的適用例

4. 結(jié)語

基于低ESR大容量的電氣雙層電容器的各類特點進行活用的應(yīng)用事例介紹完了。村田制作所今后還將繼續(xù)對產(chǎn)品的低ESR化和小型化進行研究,為設(shè)備的功能改善、小型化及節(jié)能做出貢獻。

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( 發(fā)表人:王鵬江 )

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