Вход |  Регистрация
 
 
Время электроники Суббота, 20 апреля
 
 

Это интересно!

Новости


Обзоры, аналитика


Интервью, презентации

Ранее

Низкоиндуктивные развязывающие конденсаторы

Требования современных систем вынуждают разработчиков повышать вычислительную мощь процессоров. При этом необходимо, чтобы компоненты имели небольшие размеры, вес и характеризовались малым потреблением. Чтобы допустимый уровень пульсаций питающего напряжения был предельно мал, в цепях питания применяются сглаживающие конденсаторы с очень низкой индуктивностью. Такую индуктивность обеспечивают новые конденсаторы LGA-типа.

Выбор конденсатора при оптимизации производительности устройств с питанием от батарей

На рынках появилось огромное количество портативных, переносных и беспроводных устройств с питанием от батарей. К их числу относятся портативные медицинские приборы для анализа, системы промышленного и технологического контроля, приборы для обнаружения течи. Такие устройства характеризуются двумя общими параметрами — малым размером и низким энергопотреблением, позволяющие увеличить срок службы. Тщательный отбор пассивных компонентов, например конденсаторов, позволяет оптимизировать производительность системы. .

Оптоволоконные разъемы компании Amphenol для сложных условий эксплуатации

В статье рассмотрены оптоволоконные соединители Amphenol, предназначенные для решения широкого спектра задач, связанных с высокоскоростной передачей данных, и обеспечивающие высоконадежные контакты оптоволоконных кабелей при низких потерях сигнала.

Реклама

По вопросам размещения рекламы обращайтесь в отдел рекламы

Реклама наших партнеров

 

1 июля

Плотность энергии в новых гибридных конденсаторах выше на 115%

В статье рассматриваются основные параметры и области применения гибридных конденсаторов, изготовленных по технологии EDLC (Electric Double-Layer Capacitor — конденсатор с двойным электрическим слоем) и литиево-ионной технологии.



Р

азработанные компанией Ioxus гибридные конденсаторы схожи с литиево-ионными батареями. Но если батареи допускают лишь несколько тысяч циклов зарядки/разрядки, то у конденсаторов Ioxus этот показатель превышает 20 тыс. циклов. Гибридные конденсаторы накапливают заряд на поверхности, а не внутри электродов, как это происходит у батарей. Плотность энергии гибридных конденсаторов превышает аналогичный показатель стандартных ультраконденсаторов на 85–115%. Гибридные конденсаторы характеризуются большей мощностью, чем литиево-ионные батареи, но накапливают меньший заряд.
У гибридных конденсаторов имеются и другие преимущества перед стандартными ультраконденсаторами, плотность которых достигает 12,8 Вт∙ч/кг. У гибридного конденсатора возможность накопления энергии выше, а питание приложений с его помощью осуществляется быстрее и эффективнее. Гибридные конденсаторы Ioxus (см. рис. 1) заряжаются от напряжения 1,0–2,3 В DC. Максимальная мощность этих устройств достигает 5 кВт∙ч/кг, тогда как у мощных батарей этот показатель не превышает 3 кВт∙ч/кг.

 

Рис. 1. Гибридные конденсаторы Ioxus на 220, 800 и 1000 Ф


Еще одно преимущество гибридных конденсаторов Ioxus в том, что их диапазон рабочих температур составляет –25…60°C. При –25°C гибридный конденсатор теряет только 5% энергии, тогда как батарея — 50% и более. Гибридные ультраконденсаторы на 90–95% эффективнее, чем батареи.
Компания Ioxus совместно с Университетом Бингемтона работает над увеличением плотности энергии гибридных конденсаторов. Эта компания приступила к разработке ячеек, которые способны накапливать значительно большую энергию, чем это позволяют устройства на базе технологии EDLC. Новый гибридный ультраконденсатор с большим сроком службы, расширенным температурном диапазоном и высокой плотностью энергии предназначен для приложений автомобильной электроники, резервных запоминающих устройств, светодиодной подсветки и т.д.
В системах автомобильной электроники гибридные конденсаторы используются для кратковременного запаса энергии для запоминающих устройств, а также в системе автоматического открытия/закрытия дверных окон. Благодаря более продолжительному сроку службы гибридные конденсаторы можно использовать вместо батарей в ноутбуках. Эти конденсаторы позволят открыть окна в помещениях или дверные замки в случае аварии в энергосети.
Гибридные конденсаторы Ioxus заряжаются так же быстро, как и разряжаются, что позволяет быстро удовлетворить потребность устройств в питании большим зарядом. В зависимости от размера ячейки ток зарядки может достигать 8 А. Гибридные конденсаторы применяются в лампах-вспышках; светодиодных приложениях; запоминающих устройствах; переносном ручном инструменте; солнечных зарядных устройствах; системах неэлектрофицированного освещения; автомобильной электронике.
Особенности гибридных конденсаторов:
– высокая плотность энергии;
– высокая плотность мощности;
– низкое внутреннее сопротивление (ESR);
– срок службы — 10 лет;
– большое количество циклов (>20 тыс.);
– совместимость по стандарту RoHS.

Типичные применения

К числу многих приложений технологии EDLC относится питание светодиодных светильников, энергоэффективность которых выше, чем у ламп накаливания. Например, гибридный конденсатор может с успехом использоваться для питания светодиодных ламп-вспышек, которые обеспечивают большую яркость и срок службы, чем схожие галогеновые лампы, потребляя меньше 1/3 энергии этих ламп.
Производители светодиодных устройств могут устанавливать гибридный конденсатор в лампы-вспышки, поскольку его срок службы равен их ресурсу или даже превосходит его. Кроме того, эти конденсаторы не требуют замены батареями и быстро перезаряжаются, в отличие от традиционных источников питания. По сравнению с никелево-кадмиевыми или литиево-ионными батареями гибридные конденсаторы служат в 20 раз дольше и в 60 раз быстрее перезаряжаются. На рисунке 2 представлена схема питания светодиодной вспышки от гибридного конденсатора. Его начального заряда достаточно для питания светодиода в течение нескольких минут. В таблице 1 представлены характеристики гибридных конденсаторов.

Таблица 1. Параметры гибридных конденсаторов

Параметры

Значения

Диапазон рабочих температур

–25…60°С

Диапазон температуры хранения

–30…70°С

Номинальное напряжение

2,3 В DC

Импульсное напряжение

2,5 В DC

Допуск на отклонение емкости

±10%

Количество циклов (25°С, Vr)

Более 20 тыс. циклов при 25°С в диапазоне 0,5Vr… Vr

Уменьшение ΔC < 30%, увеличение ESR < 200%

Срок службы

Более 10 лет при 25°С, Vr

Уменьшение ΔC < 30%, увеличение ESR < 200%

Долговечность

Более 1000 ч при 60°С, Vr

Изменение емкости

В пределах 30% от указанной начальной величины

Внутреннее сопротивление ESR

В пределах 200% от указанной начальной величины

Срок годности при хранении

Более 1000 ч при 70°С без нагрузки (0 В DC)

Изменение емкости

В пределах 30% от указанной начальной величины

Внутреннее сопротивление ESR

В пределах 200% от указанной начальной величины

 

Рис. 2. Накопленный в гибридном конденсаторе заряд обеспечивает энергией импульсный источник питания, от которого работает светодиодная лампа

 



Вы можете скачать эту статью в формате pdf здесь.
Оцените материал:

Автор: Cэм Дэвис (Sam Davis), главный редактор, PET



Комментарии

0 / 0
0 / 0

Прокомментировать





 

Горячие темы

 
 




Rambler's Top100
Руководителям  |  Разработчикам  |  Производителям  |  Снабженцам
© 2007 - 2019 Издательский дом Электроника
Использование любых бесплатных материалов разрешено, при условии наличия ссылки на сайт «Время электроники».
Создание сайтаFractalla Design | Сделано на CMS DJEM ®
Контакты