家電小知識:大容量電氣雙層電容器DMF系列的用途

導讀新時代發展越來越快相信很多小伙伴對家電知識這方面很朦朧吧,正好小編對家電方面頗有研究,現在就跟小伙伴們聊聊一篇關于大容量電氣雙層電

新時代發展越來越快相信很多小伙伴對家電知識這方面很朦朧吧,正好小編對家電方面頗有研究,現在就跟小伙伴們聊聊一篇關于大容量電氣雙層電容器DMF系列的用途,相信很多小伙伴們都會感興趣,那么小編也收集到了有關大容量電氣雙層電容器DMF系列的用途信息,希望小伙伴們看了有所幫助。

1. 前言

村田制作所在2014年10月開始量產電氣雙層電容器DMF系列中低ESR、大容量的1,000mF產品了。電氣雙層電容器(EDLC)與傳統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和使用壽命長等優勢為一體的蓄電設備。其中,村田制作所的DMF系列實現了業界最高水平的低ESR,以及高達數十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系列的產品陣容在原來的470mF的基礎上追加了大容量的1,000mF產品,因此實現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備中得以靈活應用。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備,為電源的小型化、高功能化、節能化做出了貢獻。

① 峰值輸出輔助電源的應用

說到峰值輸出輔助電源的應用,使用DMF系列有助于實現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電機設備、智能燃氣表和智能水表、RKE(遙控門禁)等設備的峰值輸出輔助。

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 的空間里可實現大功率輸出的備用功能。

【用途例】

SSD、PLC等的存儲備份和通信設備的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,實現了設備的功能改善和工作穩定化。

【用途例】

音頻設備、各種通信設備、便攜式打印機、安保相關以及醫療等設備的電源

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設備,傳感器網絡系統的電源。

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:SAS、SATA、PCIe企業級SSD的數據備份

效果:和鉭電容和鋁電解電容器相比元件使用數量大幅減少,為節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1秒的備份。

圖6  SSDbackup的適用例

② 電池驅動音頻設備中的采用事例

采用事例:高端便攜音頻設備的電源穩定化(音質改善)

效果:通過實現電源線的穩定化來改善音質

圖7 音頻放大器中的應用例

③ 智能氣表、智能水表中的采用事例

采用事例:電池驅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,即便低溫工作下損耗也較低,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應用中的采用事例

采用事例:DSC和DVC的LED閃光燈、火災報警的LED指示燈

效果:輔助大電流放電保證LED發光,從而實現功能的改善。此外,將LED用于相機閃光中除了有助于實現閃光燈的長壽命和小型化,也可以實現可調發光時間和可調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1秒左右的放電。

圖9 LED閃光的適用例

4. 結語

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用事例介紹完了。村田制作所今后還將繼續對產品的低ESR化和小型化進行研究,為設備的功能改善、小型化及節能做出貢獻。

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