高整合控制IC助力 超級電容備用電源應用抬頭

作者: 黃耀瑋
2014 年 05 月 28 日

超級電容(Supercapacitor)可望加速取代傳統電池備用電源。超級電容具備快速充放電、耐高溫和壽命長的優勢,正逐漸瓜分電池備用電源在固態硬碟(SSD)、伺服器、工業和醫療裝置應用領域的市占率;近期晶片商更發布整合升/降壓電路、類比數位轉換器(ADC)和充放電路徑管理(PowerPath)IC的超級電容電源控制晶片,有助縮減系統複雜度和成本,將刺激備用電源換新潮增溫。



凌力爾特應用工程經理張振原提到,相較於可提供整個機房用電的大型不斷電系統,超級電容僅鎖定須快速備份資料的工業或醫療設備,於停電時短暫供電。



凌力爾特(Linear Technology)台灣區總經理簡博文表示,瞄準工業、醫療和資料儲存設備對可靠備用電源的殷切需求,電源晶片商與系統業者正加緊研發新一代超級電容解決方案,以替代傳統電池型態的備用電源,實現短時間快速充放電、寬溫度範圍,以及高達兩千萬次的使用壽命,為相關設備在主電源故障或供電不穩的情況下,爭取重要資料備份的時間。


凌力爾特應用工程經理張振原補充,超級電容可快速充飽並供電,即便遇到連續斷電情形,亦可持續提供設備約25瓦(W)、15秒左右的備用電源,對資料備份所需的時間而言將綽綽有餘;相較之下,傳統電池方案從初次供電到第二次可供電的時間動輒數分鐘到數十分鐘,且在高溫作業環境下容易損壞,甚至爆炸,平均也僅能支援上千次的充放電壽命,將增加工業、醫療和儲存設備遺失資料及引發安全問題的風險。


不過,張振原不諱言,現階段超級電容備用電源成本偏高,則是延宕其市場滲透率快速攀升的最大阻力。由於超級電容強調快充快放特色,須採用數顆分離式的電源和資料轉換晶片,才能隨時偵測電源供應狀況,以控制備用電源升/降壓和管理充/放電模式,因而墊高整體系統設計成本,影響廠商大規模轉換的意願。


有鑑於此,凌力爾特日前即發表一款高整合超級電容備用電源控制晶片,內建包括升/降壓電路、14位元ADC、交流對直流(AC-DC)充電管理IC和充放電路徑管理IC,將大幅減輕系統物料清單(BOM)成本和設計複雜度。張振原強調,該公司運用長久積累的升降壓電路設計知識,以及專利電源路徑管理技術,率先開發出高整合超級電容備用電源控制晶片,可望逐漸扭轉其系統價格居高不下的窘境,加速推動超級電容取代電池備用電源的發展。


張振原認為,電池伴隨溫度和時間的變化,除電容量將明顯縮水外,供電壓/電流亦會逐漸失準,難以提供設備穩定、可靠的備用電源;而且其有一定的占位空間,更將不利於工業和醫療電子邁向可攜式設計的潮流,因此業界轉向超級電容備用電源將成大勢所趨,可望引爆新一波電源管理晶片商機。

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