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超级电容容量及放电时间计算方法

2014-8-6 08:53| 编辑:电工学习网| 查看: 4558| 评论: 0

  很多用户都遇到相同的问题,就是怎样计算一定容量的超级电容在以一定电流放电时的放电时间,或者根据放电电流及放电时间,怎么选择超级电容的容量,下面我们给出简单的计算公司,用户根据这个公式,就可以简单地进行电容容量、放电电流、放电时间的推算,十分地方便。

  C(F):超电容的标称容量;

  R(Ohms):超电容的标称内阻;

  ESR(Ohms):1KZ下等效串联电阻;

  Vwork(V):正常工作电压

  Vmin(V):截止工作电压;

  t(s):在电路中要求持续工作时间;

  Vdrop(V):在放电或大电流脉冲结束时,总的电压降;

  I(A):负载电流;

  超电容容量的近似计算公式

  保持所需能量=超级电容减少的能量

  保持期间所需能量=1/2I(Vwork+Vmin)t;

  超电容减少能量=1/2C(Vwork2-Vmin2),

  因而,可得其容量(忽略由IR引起的压降)

  C=(Vwork+Vmin)It/(Vwork2-Vmin2)

  举例如下:

  如单片机应用系统中,应用超级电容作为后备电源,在掉电后需要用超级电容维持100mA的电流,持续时间为10s,单片机系统截止工作电压为4.2V,那么需要多大容量的超级电容能够保证系统正常工作?

  由以上公式可知:

  工作起始电压Vwork=5V

  工作截止电压Vmin=4.2V

  工作时间t=10s

  工作电源I=0.1A

  那么所需的电容容量为:

  应用中,很多用户都遇到相同的问题,就是怎样计算一定容量的超级电容在以一定电流放电时的放电时间,或者根据放电电流及放电时间,怎么选择超级电容的容量,下面我们给出简单的计算公司,用户根据这个公式,就可以简单地进行电容容量、放电电流、放电时间的推算,十分地方便。

  C(F):超电容的标称容量;

  R(Ohms):超电容的标称内阻;

  ESR(Ohms):1KZ下等效串联电阻;

  Vwork(V):正常工作电压

  Vmin(V):截止工作电压;

  t(s):在电路中要求持续工作时间;

  Vdrop(V):在放电或大电流脉冲结束时,总的电压降;

  I(A):负载电流;

  超电容容量的近似计算公式,

  保持所需能量=超级电容减少的能量。

  保持期间所需能量=1/2I(Vwork+Vmin)t;

  超电容减少能量=1/2C(Vwork2-Vmin2),

  因而,可得其容量(忽略由IR引起的压降)

  C=(Vwork+Vmin)It/(Vwork2-Vmin2)

  举例如下:

  如单片机应用系统中,应用超级电容作为后备电源,在掉电后需要用超级电容维持100mA的电流,持续时间为10s,单片机系统截止工作电压为4.2V,那么需要多大容量的超级电容能够保证系统正常工作?

  由以上公式可知:

  工作起始电压Vwork=5V

  工作截止电压Vmin=4.2V

  工作时间t=10s

  工作电源I=0.1A

  那么所需的电容容量为:

  C=(Vwork+Vmin)It/(Vwork2-Vmin2)

  =(5+4.2)*0.1*10/(52-4.22)

  =1.25F

  根据计算结果,可以选择5.5V1.5F电容就可以满足需要了。

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