大容量電氣雙層電容器DMF系列的用途

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。

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。

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

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

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。

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。

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

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。

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。

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。

9. 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。