超级电容选取计算
超级电容容量及放电时间的计算方法

超级电容容量及放电时间的计算方法2008-10-28 13:10:29 [点击次数:2450]现在超级电容的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?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: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。
超级电容的容值计算(转)

超级电容的容值计算(转)
源:
最近在忙着设计⼀些硬件电路,其中就⽤到了超级电容。
⽹上给出的超级电容的计算公式是:
其中U1是超级电容的初始电压,U2是超级电容的最低电压(系统能接受的最低电压);I是期间的电流,t是U1变为U2的整个放电时间。
^2表⽰平⽅。
说实话,我上次就是⽤这个公式设计的超级电容容量,可是系统没能很好的⼯作,于是我对这个公式产⽣了怀疑,严重怀疑它是假冒的。
于是⾃⼰证明了⼀下,想着做嵌⼊式的朋友们都会⽤,就拿来和⼤家分享。
电容的储能公式是:
C是电容的容量,U是电容两端极板的电压。
电容从电压U1放电到电压U2所放出的能量是:
在此期间维持了t秒的I电流。
在此期间电压变化是个时间的函数:
那么释放出的能量是:
将积分积出来后,化简得:
解这个⼀元⼆次⽅程:
可得:
考虑⼀下物理意义,选取较⼤的值作为实际值,于是乎就成了这个公式:
欢迎朋友们拍砖。
超级电容计算公式

超级电容计算公式超级电容器(法拉电容、黄金电容)是利用电子导体活性炭与离子导体有机或无机电解液之间形成感应双电荷层原理制成的电容器,它具有体积小、容量大、电压记忆特性好、可靠性高等特点,因为它容量大,所以可以储存较多电荷,故可在电子产品、工控设备、汽车工业等领域的一些产品中做后备电源和辅助电源。
和充电电池相比,超级电容器具有充电时间短、功率密度高、使用寿命长、低温特性好及无环境污染等优势,故可在众多领域取代充电电池,并表现出在某些方面超越充电电池的特点,弥补了充电电池在使用中的不足,如:充电慢,充电电路复杂,使用寿命短等缺陷。
超级电容器是一种新兴的能提供强大脉冲功率的理想环保型物理二次电源。
一、超级电容器特性:a.体积小,容量大,电容量比同体积电解电容容量大30~40倍;b.充电速度快,10秒内达到额定容量的95%;c.充放电能力强;d.失效开路,过电压不击穿,安全可靠;e.超长寿命,可长达40万小时以上;f.充放电线路简单,无需充电电池那样的充电电路,真正免维护;g.电压类型:2.7v---12.0vh.容量范围:0.1F--1000F二、超级电容与电池比较,有如下特性:a.超低串联等效电阻(LOWESR),功率密度(PowerDenity)是锂离子电池的数十倍以上,适合大电流放电,(一枚4.7F电容能释放瞬间电流18A以上)。
b.超长寿命,充放电大于50万次,是Li-Ion电池的500倍,是Ni-MH和Ni-Cd电池的1000倍,如果对超级电容每天充放电20次,连续使用可达68年。
c.可以大电流充电,充放电时间短,对充电电路要求简单,无记忆效应。
d.免维护,可密封。
e.温度范围宽-40℃~+70℃,一般电池是-20℃~60℃。
简单地说,我们可以按照平时电容那样的接法来接,但是超级电容容量大,故可作为电池来使用。
超级电容的计算:例如,1F的超级电容充满电时为1库/伏,如果电压充到3V,那么该电容上就储存有3库的电荷。
超级电容计算公式

超级电容计算公式超级电容器,也称为超级电容,是一种高容量、快充放电速度和长循环寿命的新型储能设备,能够充电速度非常快,能够高效地储存大量的电能,并且具有数万次循环寿命。
超级电容的计算公式主要是用来计算电容器的电容量的,电容量是指电容器存储电荷的能力,单位是法拉(F)。
电容量的计算公式是:C=Q/V其中,C表示电容量,Q表示电容器所储存的电荷量,V表示电容器的电压。
电容器储存的电荷量可以通过充电电流和充电时间来计算,即:Q=I*t其中,Q表示电容器储存的电荷量,I表示电容器的充电电流,t表示电容器的充电时间。
电容器的充电电流可以通过充电电压和充电电阻来计算,即:I=V/R其中,I表示电容器的充电电流,V表示电容器的充电电压,R表示电容器的充电电阻。
当电容器处于恒定电压充电过程中,充电电压可以看作是恒定的,此时充电电流可以通过电容器的电压和充电电阻来计算。
超级电容器的充电时间可以通过电容器的电压和充电起始电压的差值以及充电电流来计算,即:t=(V-V0)*C/I其中,t表示电容器的充电时间,V表示电容器的充电电压,V0表示电容器的充电起始电压,C表示电容器的电容量,I表示电容器的充电电流。
需要注意的是,超级电容器的充放电过程中会存在一定的内阻损耗,因此在实际应用中计算电容量时需要考虑内阻的影响。
此外,超级电容器的循环寿命也是其重要的性能指标之一、循环寿命是指超级电容器在充放电循环过程中能够保持其性能的次数。
循环寿命的计算公式是:N=ΔQ/Q0其中,N表示超级电容器的循环寿命,ΔQ表示超级电容器在循环过程中的电荷损失量,Q0表示超级电容器的初始电荷量。
超级电容的计算公式可以帮助人们了解其性能和应用特点,可以通过电容量的计算来评估超级电容器的储能能力,通过循环寿命的计算来评估超级电容器的使用寿命。
同时,了解超级电容器的计算公式也有助于设计和优化超级电容器的电路和储能系统,提高其性能和效率。
超级电容电量简易计算

超级电容电量简易计算 Prepared on 22 November 2020超级电容电量简易计算电压(V) = 电流(I) x 电阻(R)电荷量(Q) = 电流(I) x 时间(T)功率(P) = V x I =能量(W) = P x T = Q x V容量 F= 库伦(C) / 电压(V)将容量、电压转为等效电量电量 =电压(V) x 电荷量(C)实例估算:电压 1F(1法拉电容)的电量为(库伦),电压下限是,电容放电的有效电压差为,所以有效电量为。
=*S(安秒)=1700mAS(毫安时)=(安时)若电流消耗以10mA计算,1700mAS/10mA=170S=(维持时间分钟)。
转电荷量通常,正电荷的电荷量用正数表示.负电荷的电荷量用负数表示.任何带电体所带电量总是等于某一个最小电量的整数倍这个最小电量叫做基元电荷它等于一个电子所带电量的多少,也等于一个质子所带电量的多少而库仑是电量的单位1库仑=1安培·秒库仑是电量的单位,符号为C。
它是为纪念物理学家库仑而命名的。
若导线中载有1安培的稳恒电流,则在1秒内通过导线横截面积的电量为1库仑。
库仑不是国际标准单位,而是国际标准导出单位。
一个电子所带负电荷量e=×10^19库仑(元电荷),也就是说1库仑相当于×10^18个电子所带的电荷总量。
电荷量的公式: C=It(其中I是电流,单位A ;t是时间,单位s)电量电量表示物体所带电荷的多少。
单位时间内通过截面的电荷量一般来说,电荷的数量叫电量,用符号Q表示,单位是库(仑)(符号是C).库仑是一个很大的单位.一个电子的电量e=*10^-19库。
实验指出,任何带电粒子所带电量,或者等于电子或质子的电量,或者是它们的电量的整数倍,所以把*10^-19库叫做基元电荷。
做功时的电量:电量是指用电设备所需用电能的数量,电量的单位是千瓦·时(kW·h)。
电量也分为有功电量和无功电量。
超级电容计算公式

超级电容器(法拉电容、黄金电容)是利用电子导体活性炭与离子导体有机或无机电解液之间形成感应双电荷层原理制成的电容器,它具有体积小、容量大、电压记忆特性好、可靠性高等特点,因为它容量大,所以可以储存较多电荷,故可在电子产品、工控设备、汽车工业等领域的一些产品中做后备电源和辅助电源。
和充电电池相比,超级电容器具有充电时间短、功率密度高、使用寿命长、低温特性好及无环境污染等优势,故可在众多领域取代充电电池,并表现出在某些方面超越充电电池的特点,弥补了充电电池在使用中的不足,如:充电慢,充电电路复杂,使用寿命短等缺陷。
超级电容器是一种新兴的能提供强大脉冲功率的理想环保型物理二次电源。
一、超级电容器特性:a. 体积小,容量大,电容量比同体积电解电容容量大30~40倍;b. 充电速度快,10秒内达到额定容量的95%;c. 充放电能力强;d. 失效开路,过电压不击穿,安全可靠;e. 超长寿命,可长达40万小时以上;f. 充放电线路简单,无需充电电池那样的充电电路,真正免维护;g. 电压类型:2.7v---12.0vh. 容量范围:0.1F--1000F二、超级电容与电池比较,有如下特性:a.超低串联等效电阻(LOW ESR),功率密度(Power Density)是锂离子电池的数十倍以上,适合大电流放电,(一枚4.7F电容能释放瞬间电流18A以上)。
b. 超长寿命,充放电大于50万次,是Li-Ion电池的500倍,是Ni-MH 和Ni-Cd电池的1000倍,如果对超级电容每天充放电20次,连续使用可达68年。
c. 可以大电流充电,充放电时间短,对充电电路要求简单,无记忆效应。
d. 免维护,可密封。
e.温度范围宽-40℃~+70℃,一般电池是-20℃~60℃。
简单地说,我们可以按照平时电容那样的接法来接,但是超级电容容量大,故可作为电池来使用。
超级电容的计算:例如,1F的超级电容充满电时为1库/伏, 如果电压充到3V, 那么该电容上就储存有3库的电荷。
一文解释清楚----(超级)电容器存储电量的计算选型

⼀⽂解释清楚----(超级)电容器存储电量的计算选型最近接触项⽬需要⽤到超级电容,因此把这部分知识学习⼀下。
⾸先先充超级电容的规格参数开始,⼏个重要的参数。
1.额定⼯作电压:2.7V。
2.额定容量:10F3.容差范围:-10-+30%4.漏电流:0.03mA /72hrs 2mA/30min5.峰值电流:8A6.存储能量:0.01wh7.⼯作温度范围:-40-+65℃8.存储温度范围:-40-+70℃额定⼯作电压基本为超级电容满电时的电压,尽量不要超出⼯作电压,或者过压充电。
会对超级电容器造成损伤。
额定容量为电容的容量,⽤C标识,单位F法。
存储能量的公式为:E=1/2 C U² (单位J焦⽿或者⽤Wh ,其中1Wh=3600J焦⽿)E(0.01Wh)= 1/2 C(10F) U(2.7V)²算出的数明显不相等,原因为需要将Wh转换成E=W=UIt电压V(伏) A(安培) s(秒)所以0.01Wh=36(VAs)≈36.45j另外可以通过超级电容参数计算电能量:有两个公式:Q=It =,q是电量,q=1A1sQ=CU=1F * 1V=1C(库伦)单位换算为以下:1As=1C1Ah=3600C1mAh=3.6C所以例如:⼀个额定容量为:1F法拉的超级。
额定⼯作电压为:3.6V。
假设⼀个超级电容,容量是1F,电压是3.6V,其储存电荷的总量为:Q=C*U=1F*3.6V=3.6C(库伦)下⾯看电流的定义:把单位时间⾥通过导体任⼀横截⾯的电量叫做电流强度。
即I=Q/t,Q=I*t因此,电池容量单位Ah和电量单位C实质上是等价的。
1Ah,即在电流为1A的情况下,持续放电⼀个⼩时,因此总电量是 1A * 3600S = 3600C。
1mAh = 0.001A * 3600S = 3.6CE为电能量,是对Q电荷量对所有时间不同电压下的积分。
我们把从0-额定电压下所有的电荷量的积分就是电能量,就是超级电容参数中的存储能量。
超级电容计算

◆超级电容器充放电时间计算方法一般应用在太阳能指示灯上时,LED都采用闪烁发光,例如采用一颗LED且控制每秒闪烁放电持续时间为0.05秒,对超级电容器充电电流100mA,LED放电电流为15mA.下面以2.5V50F在太阳能交通指示灯上的应用为例,超级电容器充电时间计算如下:C×dv=I×tC: 电容器额定容量;V:电容器工作电压;I:电容器充电;t: 电容器充电时间故2.5V50F超级电容器充电时间为:t =(C×dv)/I=(50×2.5)/0.1=1250s超级电容器放电时间为:C×dv-I×C×R=I×tC: 电容器额定容量;V:电容器工作电压;I:电容器放电电流;t: 电容器放电时间;R:电容器内阻则2.5V50F超级电容器从2.5V放到0.9V放电时间为:t =C×(dv/I-R)=50×[(2.5-0.9)/0.015-0.02]=5332s应用在LED上工作时间为5332/0.05=106640s=29.62小时如何选择超级电容器超级电容器的两个主要应用:高功率脉冲应用和瞬时功率保持。
高功率脉冲应用的特征:瞬时流向负载大电流;瞬时功率保持应用的特征:要求持续向负载提供功率,持续时间一般为几秒或几分钟。
瞬时功率保持的一个典型应用:断电时磁盘驱动头的复位。
不同的应用对超电容的参数要求也是不同的。
高功率脉冲应用是利用超电容较小的内阻(R),而瞬时功率保持是利用超电容大的静电容量(C)。
下面提供了两种计算公式和应用实例: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;Uwork(V):在电路中的正常工作电压Umin(V):要求器件工作的最小电压;t(s):在电路中要求的保持时间或脉冲应用中的脉冲持续时间;Udrop(V):在放电或大电流脉冲结束时,总的电压降;I(A):负载电流;瞬时功率保持应用超电容容量的近似计算公式,该公式根据,保持所需能量=超电容减少能量。
超级电容电量简易计算

超级电容电量简易计算电压(V) = 电流(I) x 电阻(R)电荷量(Q) = 电流(I) x 时间(T)功率(P) = V x I =能量(W) = P x T = Q x V容量 F= 库伦(C) / 电压(V)将容量、电压转为等效电量电量 =电压(V) x 电荷量(C)实例估算:电压5.5V 1F(1法拉电容)的电量为5.5C(库伦),电压下限是3.8V,电容放电的有效电压差为5.5-3.8=1.7V,所以有效电量为1.7C。
1.7C=1.7A*S(安秒)=1700mAS(毫安时)=0.472mAh(安时)若电流消耗以10mA计算,1700mAS/10mA=170S=2.83min (维持时间分钟)。
转电荷量通常,正电荷的电荷量用正数表示.负电荷的电荷量用负数表示.任何带电体所带电量总是等于某一个最小电量的整数倍这个最小电量叫做基元电荷它等于一个电子所带电量的多少,也等于一个质子所带电量的多少而库仑是电量的单位1库仑=1安培·秒库仑是电量的单位,符号为C。
它是为纪念物理学家库仑而命名的。
若导线中载有1安培的稳恒电流,则在1秒内通过导线横截面积的电量为1库仑。
库仑不是国际标准单位,而是国际标准导出单位。
一个电子所带负电荷量e=1.6021892×10^19库仑(元电荷),也就是说1库仑相当于6.24146×10^18个电子所带的电荷总量。
电荷量的公式:C=It(其中I是电流,单位A ;t是时间,单位s)电量电量表示物体所带电荷的多少。
单位时间内通过截面的电荷量一般来说,电荷的数量叫电量,用符号Q表示,单位是库(仑)(符号是C).库仑是一个很大的单位.一个电子的电量e=-1.60*10^-19库。
实验指出,任何带电粒子所带电量,或者等于电子或质子的电量,或者是它们的电量的整数倍,所以把1.60*10^-19库叫做基元电荷。
做功时的电量:电量是指用电设备所需用电能的数量,电量的单位是千瓦·时(kW·h)。
超级电容电极容量计算公式

超级电容电极容量计算公式超级电容是一种具有高能量密度和高功率密度的电化学储能设备,它具有比传统电化学电池更快的充放电速度和更长的循环寿命。
超级电容的性能主要取决于其电极的容量,因此准确计算电极容量是非常重要的。
本文将介绍超级电容电极容量的计算公式及其相关知识。
超级电容电极容量的计算公式如下:C = (2.65 S d) / t。
其中,C表示电极容量,单位为F(法拉),S表示电极表面积,单位为m^2(平方米),d表示电极材料的密度,单位为g/cm^3(克/立方厘米),t表示电极的厚度,单位为cm(厘米)。
在这个公式中,电极表面积、电极材料密度和电极厚度是决定电极容量的重要参数。
下面将详细介绍这些参数的影响以及如何进行计算。
首先是电极表面积。
电极表面积是指电极的外表面积,通常用平方米(m^2)来表示。
电极表面积的大小直接影响着电极的容量,表面积越大,电极容量越大。
电极表面积可以通过电极的几何形状和尺寸来计算,例如矩形电极的表面积可以通过长和宽的乘积来计算,而圆柱形电极的表面积可以通过圆周率乘以半径的平方来计算。
其次是电极材料密度。
电极材料密度是指电极材料的质量与体积之比,通常用克/立方厘米(g/cm^3)来表示。
电极材料密度的大小影响着电极的质量和容量,密度越大,电极容量越大。
电极材料密度可以通过实验测量或者查阅相关文献来获取。
最后是电极厚度。
电极厚度是指电极的厚度,通常用厘米(cm)来表示。
电极厚度的大小也会影响电极的容量,厚度越大,电极容量越大。
电极厚度可以通过电极的实际测量或者设计参数来获取。
通过上述公式和参数的计算,可以得到超级电容电极的容量。
在实际应用中,为了提高超级电容的性能,可以通过优化电极材料的选择、电极结构的设计和制备工艺的改进来提高电极容量。
同时,还可以通过提高电极表面积、增加电极材料密度和增加电极厚度等方法来提高电极容量。
除了上述的计算公式和参数,还需要注意一些其他影响电极容量的因素,例如电极材料的电化学活性、电极的内部结构和电极的表面处理等。
超级电容容量及放电时间计算方法

超级电容容量及放电时间计算方法来源:测控网[导读]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。
关键词:放电时间计算方法电容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?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: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。
超级电容 法拉电容 容量及放电时间计算器

超级电容(法拉电容)容量及放电时间计算器 (红色) C=(V work+ V min)*I*t/( V work2 -V min2)参数V work V min t I参数输入= 4.23101最终所需电容容量C=8.333333333超级电容技术支持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?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。
超电容容量的近似计算公式

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?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: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?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。
超级电容电量简易计算

超级电容电量简易计算电压(V) = 电流(I) x 电阻(R)电荷量(Q) = 电流(I) x 时间(T)功率(P) = V x I =能量(W) = P x T = Q x V容量 F= 库伦(C) / 电压(V)将容量、电压转为等效电量电量 =电压(V) x 电荷量(C)实例估算:电压5.5V 1F(1法拉电容)的电量为5.5C(库伦),电压下限是3.8V,电容放电的有效电压差为5.5-3.8=1.7V,所以有效电量为1.7C。
1.7C=1.7A*S(安秒)=1700mAS(毫安时)=0.472mAh(安时)若电流消耗以10mA计算,1700mAS/10mA=170S=2.83min (维持时间分钟)。
转电荷量通常,正电荷的电荷量用正数表示.负电荷的电荷量用负数表示.任何带电体所带电量总是等于某一个最小电量的整数倍这个最小电量叫做基元电荷它等于一个电子所带电量的多少,也等于一个质子所带电量的多少而库仑是电量的单位1库仑=1安培·秒库仑是电量的单位,符号为C。
它是为纪念物理学家库仑而命名的。
若导线中载有1安培的稳恒电流,则在1秒内通过导线横截面积的电量为1库仑。
库仑不是国际标准单位,而是国际标准导出单位。
一个电子所带负电荷量e=1.6021892×10^19库仑(元电荷),也就是说1库仑相当于6.24146×10^18个电子所带的电荷总量。
电荷量的公式:C=It(其中I是电流,单位A ;t是时间,单位s)电量电量表示物体所带电荷的多少。
单位时间内通过截面的电荷量一般来说,电荷的数量叫电量,用符号Q表示,单位是库(仑)(符号是C).库仑是一个很大的单位.一个电子的电量e=-1.60*10^-19库。
实验指出,任何带电粒子所带电量,或者等于电子或质子的电量,或者是它们的电量的整数倍,所以把1.60*10^-19库叫做基元电荷。
做功时的电量:电量是指用电设备所需用电能的数量,电量的单位是千瓦·时(kW·h)。
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超级电容选取计算
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?
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/(5*5 -4.2*4.2)
=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。
实例:
假设磁带驱动的工作电压5V,安全工作电压3V。
如果直流马达要求0.5A
保持2秒(可以安全工作),问需要选用多大容量的超级电容?
解: C=(Uwork+ Umin)It/(Uwork*Uwork -Umin*Umin)
=(5+3)*0.5*2/(5*5-3*3)
=0.5F
因为5V的电压超过了单体电容器的标称工作电压。
因而,可以将两电容器串联。
如两相同的电容器串联的话,那每只的电压即是其标称电压2.5V。
如果我们选择标称容量是1F的电容器,两串为0.5F。
考虑到电容器-20%的容量偏差,这种选择不能提供足够的裕量。
可以选择标称容量是 1.5F 的电容器,能提供1.5F/2=0.75F。
考虑-20%的容量偏差,最小值1.2F/2=0.6F。
这种超级电容器提供了充足的安全裕量。
大电流脉冲后,磁带驱动转入小电流工作模式,用超电容剩余的能量。