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[讨论] 法拉电容、超级电容器的容量和放电计算

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发表于 2015-8-8 16:57 | 显示全部楼层 |阅读模式
法拉电容、超级电容的应用中,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式,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,应用法拉电容、超级电容器作为后备电源,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 Vwork5V
工作截止电压 Vmin4.2V
工作时间 t=10s
工作电源 I0.1A
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5.5V 1.5F法拉电容就可以满足需要了。



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发表于 2015-8-8 17:24 | 显示全部楼层
计算虽简单,但很实用。


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一粒金砂(中级)

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发表于 2018-9-1 11:27 | 显示全部楼层
式子中52-4.22 从哪里来的?

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不好意思,感谢提醒 C 的公式应该是这样 [attachimg]373193[/attachimg] 平方的上标到帖子里的2了,,  详情 回复 发表于 2018-9-1 17:40

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 楼主| 发表于 2018-9-1 17:40 | 显示全部楼层
dfwisdom 发表于 2018-9-1 11:27
式子中52-4.22 从哪里来的?

不好意思,感谢提醒
C 的公式应该是这样

360截图20180901174233043.jpg
平方的上标到帖子里的2了,,



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