Вход |  Регистрация
 
 
Время электроники Воскресенье, 22 сентября
 
 


Это интересно!

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





 

 
 




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