Как работать с суперконденсаторами?

Я думаю об использовании суперконденсатора для питания устройства с низким энергопотреблением. У меня есть один конденсатор емкостью 1 F, рассчитанный на 5,5 В, и я планирую зарядить его, используя входное напряжение 5 В.

Какие меры предосторожности следует предпринять при зарядке? Я боюсь, что это перегрузит мой источник питания, если я просто подключу его напрямую.

Любые другие советы будут также оценены.

У меня было несколько студентов, которые использовали зарядные устройства с супер-крышкой . Они предоставляют много приятных функций, таких как переменное ограничение тока на зарядке, особенно тот, к которому я подключился, также позволит вам использовать 2 колпачка с более низким напряжением на каждом, и это будет гарантировать, что вы не превышаете одно напряжение ,

Единственным недостатком является то, что чипы ОЧЕНЬ маленькие и их трудно припаять, если вы не очень опытны.

Вы не только будете жарить источник питания, но и повредите свой суперкап - его внутренние соединения не могут выдерживать высокие пиковые токи.

Зарядите его током 0,1А, используя резистор для ограничения тока в простейшем случае.

То же самое касается разряда - никогда не приводит короткие.

Купив источник питания CC / CV, я взял 3A за 40 фунтов. Я использовал их раньше, и они не повредят себя, даже при непрерывном коротком замыкании. Вы можете установить регулятор CV на 5 вольт, а регулятор CC на максимальный ток зарядки - 1 или 2 ампер. Первоначально ток будет оставаться высоким, но при повышении напряжения источник питания будет падать автоматически. Кроме того, контроль CV гарантирует, что крышка никогда не будет повреждена высоким напряжением питания.

Шаг 1: Укажите ограничения на режим зарядки, который вы хотите, основываясь на характеристиках конденсатора и / или вашего источника питания. (например, ограничение тока не более 0,2А или 0,5А или 0,1А или любого другого)

Шаг 2: Постройте схему, которая будет соответствовать этим характеристикам. Если ток низкий, вы можете просто сделать это с помощью резистора. Оказывается, если вы сделаете математику, что зарядка конденсатора через резистор от 0 В до некоторого фиксированного напряжения всегда тратит ровно 50% потребляемой энергии, так что это не очень эффективно, но и не ужасно неэффективно. Если вам нужна более высокая эффективность, вам нужен импульсный источник питания. Те, которые подходят для этого применения, будут генерировать почти постоянный ток в конденсаторе с ограничением напряжения.

Если бы это был мой источник питания, у меня был бы такой, который мог бы справиться с мертвыми шортами с каким-то ограничением тока и не беспокоиться об этом. Это неэффективно, так как мощность будет рассеиваться внутри источника питания.

Если вы беспокоитесь о том, что пусковой ток может повредить источник питания, поместите индуктор последовательно с конденсатором. Индукторы сопротивляются изменениям тока, но в конечном итоге начинают действовать как прямой провод. Вам понадобится что-то вроде показанного здесь http://www.hammondmfg.com/153.htm с ламинированным сердечником и металлическим монтажным кронштейном.

Какой размер? Чтобы получить грубое представление ... Основное уравнение для индукторов dI / dt = V / L. переставьте это для dI = (V / L) dt и представьте заглавные греческие дельты вместо бесконечно малых строчных букв d. Изменение тока от нуля до начального пускового тока. Давайте поставим dt равным 1 секунде, поскольку, хотя мы не пытаемся построить резонансный контур, характеристическая частота для контура с 1F и 1H составляет 1 радиан / с. Предположим, вы получаете хорошую здоровенную 1H катушку. Начальное падение напряжения на катушке индуктивности составляет 5 В. Итак, мы получаем 5 ампер. В реальной жизни ESR конденсатора и внутреннее сопротивление источника питания, а также его способность выдавать только такой большой ток означает, что вы, вероятно, этого не получите. Чтобы ограничить ток, чтобы сказать 1А означает 5Н катушку.

Наименее эффективным способом ограничения тока является использование резистора или регулятора тока, такого как LM317. Но это, вероятно, намного дешевле, чем катушка 5H, если у вас уже нет такой катушки в коробке с ненужными деталями (это было распространено на старых телевизорах 1960-х / 1970-х годов)

Цепи зарядки суперконденсаторов могут быть весьма полезны для приложений, которые собирают небольшое количество энергии, где не нужно тратить ни одного микроватта, где жизненно важна эффективность зарядки> 90%. В некоторых приложениях зарядный ток может быть лишь небольшим фактором, превышающим ток утечки. Хорошее чтение с техническими деталями: http://www.energyharvestingjournal.com/articles/using-a-supercapacitor-to-manage-your-power-00001921.asp