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怎样挑选超等电容器
泉源:网络泉源 日期:2011-7-7 作者:环球乐赢国际网 点击:

超等电容器的两个重要使用:高功率脉冲使用和瞬时功率连结。高功率脉冲使用的特性:瞬时流向负载大电流;瞬时功率连结使用的特性:要求连续向负载提供功率,连续工夫一样平常为几秒或几分钟。瞬时功率连结的一个典范使用:断电时磁盘驱动头的复位。差别的使用对超电容的参数要求也是差别的。高功率脉冲使用是使用超电容较小的内阻(R),而瞬时功率连结是使用超电容大的静电容量(C)。

上面提供了两种盘算公式和使用实例:

C(F): 超电容的标称容量;
R(Ohms): 超电容的标称内阻;
ESR(Ohms):1KZ劣等效串联电阻
Uwork(V): 在电路中的正常事情电压;
Umin(V): 要求器件事情的最小电压;
t(s): 在电路中要求的连结工夫或脉冲使用中的脉冲连续工夫;
Udrop(V): 在放电或大电流脉冲竣事时,总的电压降;
I(A): 负载电流;
瞬时功率连结使用
超电容容量的类似盘算公式,该公式凭据,连结所需能量=超电容淘汰能量。
连结时期所需能量=1/2I(Uwork+ Umin)t;
超电容淘汰能量=1/2C(Uwork2 -Umin2),
因此,可得其容量(纰漏由IR惹起的压降)C=(Uwork+ Umin)t/(Uwork2 -Umin2)

实例:

假定磁带驱动的事情电压5V,宁静事情电压3V。要是直流马达要求0.5A连结2秒(可以宁静事情),那么,凭据上公式可得其容量至多为0.5 F。由于5V的电压凌驾了单体电容器的标称事情电压。因此,可以将两电容器串联。如两雷同的电容器串联的话,那每只的电压便是其标称电压2.5V。要是我们挑选标称容量是1F的电容器,两串为0.5F。思量到电容器-20%的容量毛病,这种挑选不克不及提供充足的裕量。可以挑选标称容量是1.5F的电容器,能提供1.5F/2=0.75F。思量-20%的容量毛病,最小值1.2F/2=0.6F。这种超等电容器提供了富足的宁静裕量。大电流脉冲后,磁带驱动转入小电流事情形式,用超电容剩余的能量。在该实例中,均压电路可以确保每只单体不超其额外电压。

脉冲功率使用脉冲功率使用的特性:和瞬时大电流绝对的较小的连续电流。脉冲功率使用的连续工夫从1ms到几秒。设计剖析假定脉冲时期超电容是独一的能量提供者。在该实例中总的压降由两部门构成:由电容器内阻惹起的瞬时电压降和电容器在脉冲竣事时压降。干系如下:Udrop=I(R+t/C),上式评释电容器必需有较低的R和较高的C压降Udrop才小。

对付少数脉冲功率使用,R的值比C更紧张。以2.5V1.5F为例。它的内阻R可以用直流ESR预计,标称是0.075Ohms(DC ESR=AC ESR*1.5=0.060Ohms*1.5=0.090Ohms)。额外容量是1.5F。对付一个0.001s的脉冲,t/C小于0.001Ohms。即使是0.010的脉冲t/C也小于0.0067Ohms,显然R(0.090Ohms)决议了上式的Udrop输入。

实例:
GSM/GPRS无线调制解调器必要一每隔断4.6ms达2A的电流,该电流连续0.6 ms。这种调制解调器现用在条记本电脑的PCMCIA卡上。条记本的和PCMCIA毗连的限定输入电压3.3V+/-0.3V条记本提供1A的电流。很多功率缩小器(PA)要求3.0V的最小电压。对付条记本电脑输入3.0V的电压是大概的。到功率缩小器的电压必需先升到3.6V。在3.6V的事情电压下(最小3.0V),容许的压降是0.6V。

挑选超等电容器(C:0.15F,AC ESR:0.200Ohms,DC ESR:0.250Ohms)。对付2A脉冲,乐赢国际提供约莫1A,超电容提供剩余的1A。凭据下面的公式,由内阻惹起的压降:1A×0.25Ohms=0.25V。I(t/C)=0.04V它和由内阻惹起的压降相比是小的。

结论不论是功率连结照旧功率脉冲使用都可以用上公式盘算。当电路的事情电压凌驾超电容的事情电压时,可以用雷同的电容器串联。一样平常地,串联应该连结均衡以确保电压均匀分派。在脉冲功率使用中由超电容内阻惹起的压降通常是主要要素。电容器超低的内阻提供一种降服传统乐赢国际体系阻抗大的全新的办理方案。

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