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超级电容容量及放电时间计算方法

在超级电容的应用中,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,下面给出简单的计算公式,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?

信息请登陆:输配电设备网

  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5.5V 1.5F电容就可以满足需要了。

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