Výpočet času vybíjania superkondenzátora

Výpočet času vybíjania superkondenzátora
Elektrolab Pridal  Elektrolab
  426 zobrazení
3
 0
Kalkulačky

Superkondenzátor (taktiež známy ako ultrakondenzátor) je elektrochemické zariadenie, ktoré dokáže ukladať veľké množstvo energie a rýchlo ju uvoľňovať. Čas nabíjania a vybíjania superkondenzátora v elektrickom obvode závisí od kapacity superkondenzátora, prúdu nabíjania a vybíjania a vnútorného odporu superkondenzátora. Kapacita superkondenzátora zvyčajne dosahuje hodnoty od niekoľkých faradov až po stovky faradov. Vnútorný odpor superkondenzátora je obvykle nízky a pohybuje sa v rozmedzí od niekoľkých miliomohmov do niekoľkých desiatok miliomohmov.

Pri nabíjaní superkondenzátora do neho prúdi prúd s vysokou hodnotou, ktorý sa postupne znižuje, keď sa superkondenzátor nabíja a napätie na ňom stúpa. Čas nabíjania superkondenzátora závisí od kapacity superkondenzátora a prúdu nabíjania.

Pri vybíjaní superkondenzátora sa energia uvoľňuje zo superkondenzátora a napätie na ňom klesá. Čas vybíjania superkondenzátora závisí od kapacity superkondenzátora a prúdu vybíjania. Pri výpočte času nabíjania a vybíjania superkondenzátora sa zvyčajne používajú vzorce, ktoré zahŕňajú kapacitu superkondenzátora, prúd nabíjania a vybíjania a vnútorný odpor superkondenzátora. Vzorec pre výpočet času nabíjania a vybíjania superkondenzátora sa môže líšiť v závislosti od presnosti výpočtu a typu superkondenzátora.

Vzorec výpočtu

Bt(sekundy) = [C(Vcapmax - Vcapmin)/Imax]  - Tento vzorec platí len pre konštantný prúd.

Bt(sekundy) = -log(Vcapmin/Vcapmax)(RC) = t - Tento vzorec platí len pre lineárny prúd (jednoduchá odporová záťaž).

Tieto vzorce sa týkajú určovania času potrebného na nabíjanie a vybíjanie kondenzátora v elektrickom obvode.

Prvý vzorec, Bt(sekundy) = [C(Vcapmax - Vcapmin)/Imax], platí pre prípad, keď sa konštantný prúd Imax používa na nabíjanie a vybíjanie kondenzátora. Vzorec určuje čas Bt potrebný na nabíjanie a vybíjanie kondenzátora, kde C je kapacita kondenzátora vo faradoch 1F=1000 000μF=1000 000 000 000 000nF=1000 000 000 000 000 000pF a Vcapmax a Vcapmin sú maximálne a minimálne napätia na kondenzátore.

Druhý vzorec, Bt(sekundy) = -log(Vcapmin/Vcapmax)(RC) = t, platí pre prípad, keď je v obvode použitá jednoduchá odporová záťaž, kde R je hodnota rezistora a C je kapacita kondenzátora vo faradoch 1F=1000 000μF=1000 000 000 000 000nF=1000 000 000 000 000 000pF. Vzorec určuje čas potrebný na nabíjanie a vybíjanie kondenzátora na základe hodnôt Vcapmax a Vcapmin.

Vzorce pre výpočet času nabíjania a vybíjania kondenzátora sú dôležité pri návrhu a analýze elektrických obvodov, kde sa kondenzátory používajú na ukladanie a uvoľňovanie energie. Výpočty času nabíjania a vybíjania kondenzátora môžu pomôcť pri stanovení vhodnej veľkosti kondenzátora a prípadne rezistora v obvode.

Viac o tomto výpočte

  • Vcapmax je maximálna hodnota VCC, na ktorú je kondenzátor nabitý.
  • Vcapmin je minimálne prevádzkové napätie, ktoré môžete tolerovať, kým váš obvod alebo komponent, ktorý je zálohovaný kondenzátorom, prestane fungovať.
  • Imax je maximálny prúd, ktorým váš obvod vybije kondenzátor. Môže to byť konštantný prúd alebo počiatočný lineárny prúd pri Vcapmax. hodnoty Imax a Vcap sa používajú na výpočet ekvivalentného odporu obvodu, ktorý sa používa v rovnici na výpočet času zálohovania.

Zo základov elektroniky je vzorec na určenie napätia na kondenzátore v danom čase nasledovný: V(t) = E(e-t/RC)

Preusporiadaním tohto vzorca pre čas dostaneme: t = - ln(Vf/Vi) * (R * C)

kde:

  • ln predstavuje funkciu prirodzeného logaritmu
  • Vf je konečné napätie superkondenzátora
  • Vi je počiatočné napätie superkondenzátora
  • R je hodnota rezistoru v obvode
  • C je hodnota kondenzátora vo faradoch 1F=1000 000μF=1000 000 000nF=1000 000 000 000pF
  • t je čas v sekundách

Tento vzorec vychádza z rovnice pre vybíjanie kondenzátora, pričom negatívne znamienko pred vzorcom zabezpečuje, že výsledný čas bude kladný a koreň záporný jeden zohľadňuje skutočnosť, že napätie kondenzátora klesá exponenciálne v čase.

Informácia : Našli ste chybu, respektíve kalkulačka nepracuje správne? Dajte nám vedieť a chybu opravíme. Ďakujeme


Páčil sa Vám článok? Pridajte k nemu hodnotenie, alebo podporte jeho autora.
 

       

Komentáre k článku

Zatiaľ nebol pridaný žiadny komentár k článku. Pridáte prvý? Berte prosím na vedomie, že za obsah komentára je zodpovedný užívateľ, nie prevádzkovateľ týchto stránok.
Pre komentovanie sa musíte prihlásiť.

Vaša reklama na tomto mieste

Vyhľadajte niečo na našom blogu

PCBWay Promo

ourpcb Promo

PCBWay Promo

ourpcb Promo

PCBWay Promo

ourpcb Promo


Webwiki Button