电容计算公式

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电容定义式

C=Q/U

Q=I*T

电容放电时间计算:C=(Vwork+ Vmin)*I*t/( Vwork2 -Vmin2) 电容计算公式.xlsx

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 (I=P/U; P=Q*U/T)

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)

电容放电时间的计算

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)*I*t/( 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)*I*t/( 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。

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)*0.2*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。

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