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TDK双电层电容器特点以及使用方法

TDK中国 来源:TDK中国 作者:TDK中国 2021-11-06 10:26 次阅读

上一期的推文为您介绍了TDK双电层电容器的原理、种类和产品结构,本期将继续为您详细介绍其特点以及使用方法。

双电层电容器(EDLC/超级电容器)通过电解液内的离子在活性炭电极表面上吸附脱离,进行充放电。

因为没有电极表面的化学反应,所以可以急速充放电;由于利用的是离子的吸附脱离这种物理现象,老化少,所以充放电循环特性很优异。

以5.5V的电压给TDK双电层电容器(EDLC/超级电容器)充电,反复进行20A-5ms放电和0.9A充电的充放电循环2万次后,电气特性的变化。基本没有发生因充放电循环导致的特性变化,因此是一款大电流充放电也可以放心使用的产品。

构成双电层电容器(EDLC/超级电容器)的主要材料是活性炭和铝、离子电解液。这些物质按照没有化学反应的机理反复充放电,实现电容器的功能。因为材料构成、机理安全洁净,在充满电的状态下用针刺、弯曲、加热,也不会有起火、冒烟的危险。

下图为活用了TDK双电层电容器(EDLC/超级电容器)之特点的使用方法。通过对电池的输出极限进行辅助,可以实现仅有电池时无法实现的功能。而作为失电时的备份,可以活用每个单体的大能量。另外,通过积蓄微弱的能量和回收能量,可以有效利用能量。

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图3TDK双电层电容器(EDLC/超级电容器)的使用方法

下面为您详细介绍电池辅助、电源备份、有效利用能源+稳定输出方面的7例使用方法。

在“电子纸”中,作为电池的辅助使用,画面显示速度会变得流畅,可以像翻实际的纸张一样进行翻页操作。对小图、小表等的放大显示也有效果,PDF文件也可以顺畅显示。

若要从搭载的电池里流过大电流,需要更低电阻的电池,但是尺寸会变大,重量增加。因此,不使用大电池,通过EDLC进行电流辅助,可以减轻电池的负荷,同时实现轻量化。

在发生急剧功率变化的音频设备中,从双电层电容器(EDLC/超级电容器)瞬间向放大器供给大功率,对电池提供辅助。

D级放大器被使用在便携式音频播放器等设备中。它由PWM调制器和2个输出用功率MOSFET、噪声抑制滤波器(含LPF用电感器)、带ESD保护功能的陷波滤波器组成的低通滤波器电路块构成。

将输出用功率MOSFET(下面的例子中是PVCC部位)与TDK双电层电容器(EDLC/超级电容器)组合在一起,即使在发生急剧功率变化的时候,双电层电容器(EDLC/超级电容器)也会瞬间向放大器供给很大的功率,对电池提供辅助。

自来水、煤气智能仪表的功能不断提高,追加了无线传输信息的功能。它们使用电池作为电源,但是随着无线功能的提高,就逐渐需要电力辅助。双电层电容器(EDLC/超级电容器)的电池辅助很有效,并且小型形状的软包型受到了关注。

可在“指纹认证卡”中作为指纹传感器动作时的电源辅助使用。NFC终端有很多种类,可以供给的电力也存在差异。为了在如今普及的终端上也能顺畅地进行卡片认证动作,双电层电容器(EDLC/超级电容器)就发挥了有效的作用。

因为卡片不会将生物认证数据泄漏出去,所以其高安全性受到了关注。轻薄的双电层电容器(EDLC/超级电容器)很适用于此用途。另外,制作卡片的材料也很安全,可以放心地废弃。

在终端上刷一下卡,NFC线圈的电磁感应产生的电会瞬间给双电层电容器(EDLC/超级电容器)充电。将这样蓄积的电能用于指纹传感器动作,可以对可靠的动作提供支持。

大容量的双电层电容器(EDLC/超级电容器)适合用于电源意外切断时的备份电源,可用于SSD等的失电保护。

对于企业级SSD等,采用NAND闪存作为存储元件,在写入数据时暂时将数据保存在DRAM的高速缓冲存储器中,然后将数据一起写入闪存,以提高数据写入速度。而在意外断电时,一般会安装多个电容器并采取断电保护措施,以确保缓存中的数据能写入NAND闪存。可以用大容量双电层电容器(EDLC/超级电容器)代替这种失电保护。

由于TDK的双电层电容器(EDLC/超级电容器)的阻抗低,因此即使在不稳定的能量收集发电中也能实现出色的充电,可以进行适合应用的放电,适用于面向能量收集的应用。可以将通过太阳电池(环境发电)发的电蓄积到双电层电容器(EDLC/超级电容器)中,使用无线通信按一定间隔发送传感器取得的数据(温度、湿度等)。

灵活利用再生能源产生的剩余再生电力,是一项为今后进一步节能做贡献的技术。随着小型机器人的普及,双电层电容器(EDLC/超级电容器)被用来有效地将剩余电力储存到电池中。它让不稳定的能量能稳定地运行,积蓄的能量也可以作为大能量运行时的辅助。

以上就是TDK双电层电容器(EDLC/超级电容器)的全部介绍。

责任编辑:haq

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原文标题:技术专题:具备低电阻与轻薄特点的双电层电容器(EDLC/超级电容器)②

文章出处:【微信号:TDK中国,微信公众号:TDK中国】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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