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Los supercondensadores son condensadores especiales con una alta densidad de energía almacenada, lo que les permite servir como fuente de energía de respaldo o incluso como fuente de energía primaria en sistemas portátiles y alimentados por baterías.
Los supercondensadores pueden proporcionar energía autosuficiente a los contadores inteligentes. Imagen cortesía de Kyocera
El supercondensador Gen II PrizmaCap SCP 2.5V recién lanzado de Kyocera AVX está diseñado para operar hasta 2.5V y presenta una resistencia en serie equivalente muy baja. Es ideal para aplicaciones que funcionan con baterías, como dispositivos portátiles y dispositivos electrónicos portátiles, que requieren pulsos periódicos de alta potencia, ciclos frecuentes de carga y descarga de la batería principal o la necesidad de extender la vida útil del dispositivo.
Supercondensador SCP PrizmaCap de 2,5 V Gen II. Imagen cortesía de Kyocera
Littelfuse ha presentado el IC de protección de supercondensador eFuse LS0502SCD33, la última incorporación a su familia de circuitos integrados de protección eFuse. El chip está diseñado para gestionar los ciclos de carga y descarga de supercondensadores para energía de respaldo y aplicaciones similares.
Combinado con supercondensadores, el LS0502SCD33 puede manejar voltajes de funcionamiento superiores a 3 V y tiene un rango de temperatura de funcionamiento más amplio que las soluciones de energía basadas en baterías de iones de litio.
Supercondensadores
Los supercondensadores son condensadores especiales con alta energía y densidad de potencia. Pueden soportar la batería primaria o secundaria de un sistema o actuar como una fuente de energía independiente, como en los medidores inteligentes.
Además de proporcionar energía de respaldo, los supercondensadores también pueden ayudar a satisfacer las demandas máximas de energía que pueden exceder las capacidades de suministro primario. Junto con la atención primaria, también pueden prolongar la vida útil de un dispositivo.
Las clasificaciones de capacitancia y voltaje de un supercondensador ayudan a definir sus capacidades de almacenamiento de energía. Valores más altos de capacitancia y voltaje significan que un supercondensador puede almacenar más carga (energía), y el tamaño del supercondensador determina su densidad de energía.
Los supercondensadores tienen una vida útil más larga, ciclos de carga/descarga más rápidos y un mejor rango de temperatura que las baterías.
La capacidad y el voltaje determinan la capacidad de almacenamiento de energía. Imagen cortesía de Flecha
Supercondensadores PrizmaCap SCP de 2,5 V
En comparación con otras ofertas de supercondensadores de AVX, la serie PrizmaCap 2.5V SCP presenta un perfil de paquete bajo (3,4 mm para dispositivos con clasificación 20F) y un amplio rango de temperatura de funcionamiento (-25 °C a +65 °C a 2,5 V). Los paquetes de dispositivos se pueden montar en superficie con conexiones colocadas permanentemente.
La serie PrizmaCap SCP incluye tres modelos con mejoras con respecto a la serie Gen I, incluidos valores de capacitancia de hasta 20 F y densidad de almacenamiento de energía de hasta 3,47 Wh/kg.
Las aplicaciones objetivo de los nuevos supercondensadores incluyen dispositivos médicos, tabletas, dispositivos de Internet de las cosas (IoT), dispositivos portátiles de realidad virtual, dispositivos electrónicos portátiles y periféricos de energía.
Gestión de energía de respaldo de supercondensador
El chip de protección de supercondensador LS0502SCD33 de Littelfuse está diseñado para gestionar la interfaz entre la fuente de alimentación principal de un dispositivo y su fuente de alimentación de respaldo de supercondensador. El nuevo IC está diseñado específicamente para plataformas que necesitan operar en entornos hostiles donde las baterías de iones de litio no son una solución de energía de respaldo viable debido a su rango de temperatura limitado.
LS0502SCD33 IC de protección de supercondensador eFuse. Imagen cortesía de Littelfuse
El LS0502SCD33 se encuentra en la interfaz entre la carga nominal del sistema de suministro y el banco de supercondensadores de energía de reserva. El IC monitorea el suministro de entrada y conmuta la energía a los supercondensadores cuando detecta que el voltaje de suministro ha caído por debajo del umbral utilizable.
Una vez que se restablece la energía principal, los supercondensadores se aíslan de la carga y se pueden recargar mediante un cargador lineal integrado de hasta 300 mA.
El LS0502SCD33 está alojado en un encapsulado DFN de montaje en superficie de 3 mm x 3 mm, es adecuado para voltajes superiores a 5 V y puede entregar hasta 2 A de corriente de descarga desde los supercondensadores.
Diagrama funcional LS0502SCD33. Imagen cortesía de Littelfuse
Las aplicaciones de destino para el LS0502SCD33 incluyen fuentes de alimentación de respaldo con supercondensadores para cámaras de tableros de automóviles, medidores inteligentes, dispositivos IoT, herramientas industriales portátiles y dispositivos similares alimentados por baterías que pueden estar sujetos a entornos operativos potencialmente hostiles.
Investigación de supercondensadores
Las capacidades de los supercondensadores evolucionan constantemente gracias a la investigación avanzada. Un equipo de investigación del Departamento de Instrumentación y Física Aplicada (IAP) y el Instituto Indio de Ciencias (IISc) desarrolló recientemente una nueva tecnología de supercondensadores de alta densidad que puede ampliar el alcance de las aplicaciones de los supercondensadores.
Supercondensador ultramicro con FET. Imagen cortesía del Instituto Indio de Ciencias
La tecnología utiliza transistores de efecto de campo (FET) como colectores de carga en lugar de los electrodos a base de óxido metálico utilizados en los diseños tradicionales de supercondensadores para lograr altas densidades de energía.
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