超級(jí)電容的基礎(chǔ)——超級(jí)電容的使用方法和效果（后編）
1. 前言
在前編中我們已經(jīng)介紹了敝公司的超級(jí)電容（EDLC）的構(gòu)造和特征以及與其他電容器等的比較。本次，我們將針對(duì)超級(jí)電容的代表性的使用方法和效果以及采用事例來(lái)進(jìn)行說明。
2. 代表性的使用方法
正如前編中所介紹的，敝公司的超級(jí)電容不僅僅具有小型薄型化的特征，還具有低ESR，大容量和高輸出電力的特征。此外，還具備優(yōu)化的充放電循環(huán)壽命以及比電解電容和其他超級(jí)電容可靠性更高的特征。而歸類這幾種特征，基本可用作以下的四種用途。
(1)峰值輸出協(xié)助
(2)backup用輔助電源
(3)減輕電池負(fù)荷
(4)蓄電元件
下面我們將按照順序來(lái)說明這幾種使用方法。
(1) 峰值輸出協(xié)助
峰值輸出協(xié)助是指，像相機(jī)的閃光燈這種需要瞬間輸出大電流的場(chǎng)合，
通過超級(jí)電容來(lái)給電源補(bǔ)充功率。使用具有高輸出電力的敝公司的超級(jí)電容，將有望在電源原先小型化的特點(diǎn)上追加設(shè)備的高輸出功能以及改善設(shè)備的性能。
【用途例】
LED閃光燈、小型DC電極設(shè)備、智能煤氣?水表、RKE(遙控鑰匙)等
圖１ 峰值輸出協(xié)助
(2) backup用輔助電源
在設(shè)備中發(fā)生突然斷電的情況的話，可使用作為backup電源用的超級(jí)電容。它具有使用壽命長(zhǎng)，比電池的ESR低，小型化的特征，實(shí)現(xiàn)了在有限空間內(nèi)安裝，高功率高輸出電力的功能。
【用途例】
SSD、PLC等存儲(chǔ)備份以及通信設(shè)備的last gasp。
圖2 backup用輔助電源
(3) 減輕電池負(fù)荷
電池中施加的負(fù)荷過大的話會(huì)讓電池的電壓變得不穩(wěn)定，通過超級(jí)電容可以對(duì)電池進(jìn)行協(xié)助來(lái)幫助電池減輕負(fù)荷。在通信設(shè)備和音響設(shè)備中實(shí)現(xiàn)了運(yùn)作的穩(wěn)定性且品質(zhì)提高。
【用途例】
音頻設(shè)備、各種通信設(shè)備、便攜式打印機(jī)，安全設(shè)備和醫(yī)療設(shè)備等
圖3 減輕電池負(fù)荷
(4) 蓄電元件
敝公司的超級(jí)電容因?yàn)镋SR低，即使是在不穩(wěn)定的輸入電力的情況下也可以進(jìn)行充放電。因此，適用于發(fā)電量不穩(wěn)定的收割機(jī)的蓄電設(shè)備中。此外，因其使用壽命長(zhǎng)的特征，能實(shí)現(xiàn)免維護(hù)的電源。
【用途例】
使用了能源收獲的IoT設(shè)備、傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的電源等
圖４ 蓄電元件
3. 采用事例和效果
(1) LED應(yīng)用中的采用事例
?采用事例：DSC，DVC的LED閃光燈、火災(zāi)警報(bào)器的LED設(shè)備
?效果：大電流特征保證了LED的發(fā)光，為優(yōu)化功能做出了貢獻(xiàn)。
此外，在閃光燈用途中，LED被用作相機(jī)的閃光燈使用實(shí)現(xiàn)了頻閃的長(zhǎng)使用壽命和小型化，并且實(shí)現(xiàn)了發(fā)光時(shí)間，LED輸出電力的可變性以及連閃等獨(dú)特的功能。
DMF系列 1,000mF品達(dá)到4A放電時(shí)間、可達(dá)到5.5V到2.5V的電位差約為1秒的放電。
圖5 LEDFLASH中采用事例
(2) 煤氣?水表中的采用事例
?采用事例：智能煤氣表和智能水表
?効果：通過使用敝公司的超級(jí)電容作為通信以及閥門開閉用的輔助電源，為將一次性電池的使用壽命延長(zhǎng)15到20年做出了貢獻(xiàn)，此外，敝公司的超級(jí)電容具有低ESR的特點(diǎn)，即使在低溫下?lián)p耗也很小，能夠讓電池中蓄的功率有效利用。
圖6 智能表中的采用事例
(3) SSD中采用事例
?采用事例：SAS、SATA、PCIe的企業(yè)SSD的backup
?効果：鉭電容以及鋁電解電容的個(gè)數(shù)削減為節(jié)省空間做出了貢獻(xiàn)。能夠蓄電且功率為470mF的產(chǎn)品來(lái)說，在大容量鉭電容的100倍以上。例如，10W的情況下，從5.5V到2.0V為止放電的話，約為1秒的backup。
圖7 SSDbackup中的使用例
(4) 電池驅(qū)動(dòng)音頻設(shè)備中的采用事例
?采用事例：高端便攜式音頻設(shè)備的電源穩(wěn)定化（音質(zhì)改善）
?効果：通過電源線的穩(wěn)定性為優(yōu)化音質(zhì)做出了貢獻(xiàn)。
圖8 音頻放大器中的采用事例
4. 結(jié)語(yǔ)
低ESR且大容量的超級(jí)電容的特征以及使用事例介紹完了。村田制作所今后還將繼續(xù)研發(fā)低ESR以及小型化的產(chǎn)品，為設(shè)備的高功能化以及小型化和節(jié)能做出貢獻(xiàn)。
本文是在電波新聞2部「高科技」2015年1月29日號(hào)刊登的內(nèi)容的基礎(chǔ)上再構(gòu)成的。
擔(dān)當(dāng)：株式會(huì)社村田製作所 高功能功率設(shè)備商品部
編輯：admin 最后修改時(shí)間：2017-12-13
