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超級電容器容量與放電時間計算


超級電容器容量與放電時間計算
在超級電容的應(yīng)用中,很多用戶都遇到相同的問題,就是怎樣計算一定容量的超級電容在以一定電流放電時的放電時間,或者根據(jù)放電電流及放電時間,怎么選擇超級電容的容量,下面我們給出簡單的計算公司,用戶根據(jù)這個公式,就可以簡單地進行電容容量、放電電流、放電時間的推算,十分地方便。
C(F): 超電容的標(biāo)稱容量;
R(Ohms): 超電容的標(biāo)稱內(nèi)阻;
ESR(Ohms):1KZ下等效串聯(lián)電阻;
Vwork(V):正常工作電壓
Vmin(V): 截止工作電壓;
t(s): 在電路中要求持續(xù)工作時間;
Vdrop(V): 在放電或大電流脈沖結(jié)束時,總的電壓降;
I(A): 負(fù)載電流;
超電容容量的近似計算公式,
保持所需能量=超級電容減少的能量。
保持期間所需能量=1/2I(Vwork+ Vmin)t;
超電容減少能量=1/2C(Vwork2 -Vmin2),
因而,可得其容量(忽略由IR引起的壓降)
C=(Vwork+ Vmin)It/( Vwork2 -Vmin2)
舉例如下:
如單片機應(yīng)用系統(tǒng)中,應(yīng)用超級電容作為后備電源,在掉電后需要用超級電容維持100mA的電流,持續(xù)時間為10s,單片機系統(tǒng)截止工作電壓為4.2V,那么需要多大容量的超級電容能夠保證系統(tǒng)正常工作?
由以上公式可知:
工作起始電壓 Vwork=5V
工作截止電壓 Vmin=4.2V
工作時間 t=10s
工作電源 I=0.1A
那么所需的電容容量為:
C=(Vwork+ Vmin)It/( Vwork2 -Vmin2)
=(5+4.2)*0.1*10/(52 -4.22)
=1.25F
根據(jù)計算結(jié)果,可以選擇5.5V 1.5F電容就可以滿足需要了。
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