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C(F):超级电容器的标称容量;
R(欧姆):超级电容器的标称内阻;
ESR(欧姆):1KZ以下等效串联电阻;
Vwork(V):正常工作电压
Vmin(V):截止工作电压;
t(s):电路中所需的连续工作时间;
Vdrop(V):放电或大电流脉冲结束时的总电压降;
I(A):负载电流; 超级电容容量的近似计算公式,维持所需的能量=超级电容减少的能量。 保持期所需能量=1/2I(Vwork+Vmin)t; 超级电容器减少能量=1/2C(Vwork2 -Vmin2),因此可以得到它的容量(忽略IR引起的压降) C=(Vwork+Vmin) *I*t/(Vwork2 -Vmin2) 示例如下:例如在单片机应用系统中,使用超级电容作为后备电源。 断电后,需要使用超级电容来维持100mA的电流10秒。 4.2V,那么需要多少超级电容才能保证系统正常运行呢? 由上式可知: 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 那么所需电容为:
C=(Vwork+Vmin)*I*t/(Vwork2 -Vmin2) =(5+4.2)*0.1*10/(52 -4.22) =1.25F 根据计算结果,可选择5.5V 1.5F电容满足需求了。
示例:假设磁带机的工作电压为 5V,安全工作电压为 3V。 如果直流电机需要0.5A保持2秒(可以安全工作),应该使用多少超级电容? 解:C=(Uwork+Umin)It/(Uwork*Uwork-Umin*Umin)=(5+3)*0.2*2/(5*5-3*3=0.5F 因为5V的电压超过单电容因此,可以串联两个电容,如果串联两个相同的电容,则每个电容的电压为标称电压2.5V。
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