法拉电容、超级电容器的容量和放电计算

文章出处:    作者:    浏览次数:67    发表时间:2018-06-28 10:38:07
法拉电容、超级电容器的容量和放电计算
  法拉电容又叫双电层电容器、黄金电容、超级电容器,是从上个世纪七八十年代发展起来的一种化学元件。超级电容器通过极化电解质来储能,但不发生化学反应,而且储能过程是可逆的,也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。法拉电容金额普通电容的区别首先是容量上的差别。普通电容器容量最大在1万~4万微法,超级电容器最大容量在0.68法拉,1法拉=100万微法,所以超级电容又叫做法拉电容
超级电容器是通过电极与电解质之间形成的界面双层来存储能量的新型元器件。当电极与电解液接触时,由于库仑力、分子间力及原子间力的作用,使固液界面出现稳定和符号相反的双层电荷,称其为界面双层。把双电层超级电容看成是悬在电解质中的2个非活性多孔板,电压加载到2个板上。加在正极板上的电势吸引电解质中的负离子,负极板吸引正离子,从而在两电极的表面形成了一个双电层电容器。双电层电容器根据电极材料的不同,可以分为碳电极双层超级电容器、金属氧化物电极超级电容器和有机聚合物电极超级电容器。AVX代理商
  在法拉电容、超级电容器的应用中,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司,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?AVX钽电容

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法拉电容就可以满足需要了。
法拉电容计算公式   还有就是 法拉电容的电压单体是2.5或2.7V     在太阳能等上都当蓄电池应用   一个单片机还不行吗  再说已经有应用案例   还有现在有一种单片机叫做4300  单片机上 成功应用法拉电容做后备电源 应用在智能表行业中 .