Ob für Bluetooth-Beacons, beim Energy Harvesting oder für Wearables – TDK sieht ein breites Einsatzspektrum für die Ceracharge-Akkus in SMD-Ausführung. Verfügbar sind die Bausteine zunächst in der Baugröße EIA 1812 (4,5 x 3,2 x 1,1 mm³). Dabei bieten sie eine Kapazität von 100 μAh bei einer Nennspannung von 1,4 V und einem Innenwiderstand von 200 Ω. Kurzfristig können etwa bei einem gepulsten Betrieb – zum Beispiel zur Versorgung eines Bluetooth-Moduls beim Senden – auch Ströme in einer Größe von etwa 2 mA entnommen werden. Bis zu 1000 Lade-/Entladezyklen sollen möglich sein, ohne dass die elektrischen Parameter auf weniger als 80 Prozent der Ursprungswerte sinken. Verglichen mit konventionellen Akkumulatoren oder Batterien unterstützt die Ceracharge-Technik einen großen Temperaturbereich von -20 °C bis zu +80 °C. Damit eignet sie sich zum Beispiel auch für Einsätze im Außenbereich, etwa in Wetterstationen.

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TDK bietet die Ceracharge-Akkus zunächst in der Baugröße EIA 1812 an.

Neben der momentan verfügbaren SMD-Variante in der Baugröße EIA 1812 will TDK künftig auch Ceracharge-Typen in anderen Baugrößen wie zum Beispiel EIA 0603 und mit höheren Kapazitäten bis in den mAh-Bereich entwickeln. Alternativ können zur Erhöhung der Kapazität und der Spannung einzelne Ceracharge-Chips beliebig in Serie und parallel geschaltet werden. Erste Samples sollen im Dezember verfügbar sein, der Start der Massenproduktion ist für das Frühjahr 2018 geplant. Bei einer Abnahme von Stückzahlen in Millionenhöhe soll der Preis pro Bauteil unter einem Euro liegen.

Weitere Entwicklungen

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Der Hybrid-Polymer-Alu-Elko in axialem Design besitzt eine Kapazität von 1300 μF. TDK

Neben den Ceracharge-Akkus hat TDK auch einen Hybrid-Polymer-Aluminium-Elektrolyt-Kondensator in axialem Design, optimierte Ferrite sowie einen medienresistenten Druck-Sensoren für Anwendungen mit aggressiven Kraftstoffen vorgestellt. Der Kondensator bietet eine Kapazität von 1300 μF bei einer Nennspannung von 25 V und einen sehr geringen ESR (Equivalent Series Resistance) von nur 3 mΩ. Im Vergleich zu konventionellen Alu-Elkos konnte der ESR damit um den Faktor 8,5 gesenkt werden. Auf diese Weise kann der neue Kondensator einen sehr hohen Ripplestrom von bis zu 16 A bei 10 kHz und 125 °C Gehäusetemperatur tragen. Zum Vergleich: Bei konventionellen Typen liegt dieser bei 6 A.

Das neue MnZn-Ferritmaterial PC200 bietet bei einer vergleichsweise hohen Frequenz von rund 2 MHz sein Leistungsoptimum. Damit eignet es sich insbesondere für Stromversorgungen, die auf Wide-Band-Gap-Halbleitern wie GaN und SiC basieren. Darüber hinaus erhöhen verbesserte Kerngeometrien den Wirkungsgrad. Beim Tankdrucksensor hat TDK Kunststoffe und Elastomere, die mit Kraftstoff in Berührung kommen, durch sehr beständige, glasbasierte Materialien mit angepasstem thermischem Ausdehnungskoeffizienten ersetzt. Sie bieten den Vorteil, dass keine Aufquellungen und Versprödungen auftreten, wodurch Messungenauigkeiten aufgrund von Drift oder sogar Leckagen ausgeschlossen sind. Der neue Drucksensor soll so eine Relativdruckmessung in dem für Applikationen in Hybridfahrzeugen typischen Bereich von -100 mbar bis + 350 mbar ermöglichen.