¿Cómo calculo el valor del condensador (Farad y voltaje) dada la corriente de pulso, la duración del pulso y la caída máxima de voltaje tolerable?

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Tengo un componente electrónico con las siguientes características:

Operating voltage: 4.5V
Peak operating current: 2000mA for 600uS every 4000uS.

El dispositivo puede tolerar una caída de voltaje de hasta 400mV durante la ráfaga de corriente pico.

Quiero usar un condensador (colocado cerca del componente) para suministrar todos los requisitos de corriente máxima de funcionamiento para que la corriente de ráfaga no tenga que fluir completamente desde la fuente principal hasta el componente. Además, esto me dará la opción de utilizar una fuente de capacidad de corriente de salida más baja en lugar de una que pueda manejar los requisitos de corriente pico.

Suponiendo que la ESR del capacitor sea <= 0.1 ohm . ¿Cómo se me ocurre una capacidad y capacidad de voltaje óptimas del capacitor?

[Estoy buscando una respuesta teórica, agregaré algo de margen al seleccionar el componente]

    
pregunta Dojo

1 respuesta

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Descarga de condensadores a través de fuente de corriente constante

Desde el enlace, puede obtener la ecuación de corriente constante a través de un condensador. Esto le permite asumir una especificación de 2 amperios en el peor de los casos para los 600 uS completos.

Suponiendo que prácticamente se puede cargar completamente el condensador en el tiempo de apagado (ciclo de trabajo del 15%).

\ $ v (t) = \ frac {1} {C} I t + v (0) \ $.

\ $ C = \ frac {It} {v (t) - v (t_0)} \ $

Conectando sus números, sin tener en cuenta el ESR de 0,1 ohmios, debe terminar con 0.003F. Tenga en cuenta que la corriente es negativa ya que la está descargando. Con una ESR de 0,1 ohmios que elimina 200 mV de voltaje y suponiendo que el voltaje de suministro es de solo 4,5 V, solo le quedarán 200mV para jugar. Al enchufar 4.5V-4.3V terminarás necesitando 0.006F.

Si no desea el peor de los casos para una carga resistiva y en su lugar quiere ir con algo más preciso para ahorrar en los costos máximos, puede utilizar la ecuación RC: \ $ V (t) = V_0 (e ^ {- t / RC}) \ $ Con eso, tendrías que integrarlo y luego resolver para C. Para R, usarías 4.5V / 2Amps, lo que en cierto modo implicabas era tu corriente máxima.

Además, la pregunta original pregunta qué voltaje debe tener el condensador. Un buen diseño debe tener una calificación de 25-50% por encima de lo esperado. Por lo tanto, debe tener una clasificación de ~ 5.6V a 6.75V.

    
respondido por el horta

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