Estoy pensando en usar un supercapacitador para alimentar un dispositivo con bajo consumo de energía. Tengo un condensador 1 F con una capacidad nominal de 5,5 V y planeo cargarlo con un voltaje de entrada de 5 V.
¿Qué precauciones debo tomar al cargarla? Me temo que sobrecargará mi fuente de alimentación si lo conecto directamente.
Cualquier otro consejo sería apreciado también.
He tenido varios estudiantes que han usado cargadores de supercapital . Proporcionan muchas características interesantes, como el límite de corriente variable en la carga, el particular al que me vinculé también lo hará para que pueda usar 2 tapas con menor voltaje en cada una y se asegurará de que no se produzca una sobretensión. .
El único inconveniente es que los chips son muy pequeños y pueden ser difíciles de soldar si no tienes mucha experiencia.
No solo va a freír la fuente de alimentación, sino que también dañará su supercapla, ya que sus conexiones internas no pueden soportar altas corrientes pico.
Cárguelo con una corriente de 0.1A usando una resistencia limitadora de corriente en el caso más simple.
Lo mismo se aplica para la descarga; nunca se deben tener cables cortos.
Al comprar una fuente de alimentación CC / CV, tomé una de 3A por £ 40. Los he usado antes y no se dañarán a sí mismos, incluso con un cortocircuito continuo. Puede configurar el control de CV a aproximadamente 5 voltios y el control de CC a la corriente de carga máxima: 1 o 2 amperios. Inicialmente, la corriente se mantendrá alta, pero a medida que aumenta el voltaje, el suministro disminuirá la corriente automáticamente. Además, el control de CV asegura que la tapa nunca será dañada por un alto voltaje de alimentación.
Paso 1: especifique las restricciones sobre el comportamiento de carga que desea, según las características del condensador y / o su fuente de alimentación. (por ejemplo, el límite actual de no más de 0.2A o 0.5A o 0.1A o lo que sea)
Paso 2: Construye un circuito que cumpla con esas características. Si la corriente es baja, solo puede hacer esto con una resistencia. Resulta que si realiza los cálculos matemáticos de que cargar un condensador a través de una resistencia de 0 V a un voltaje fijo, siempre desperdicia exactamente el 50% de la energía involucrada, por lo que no es muy eficiente, pero tampoco es terriblemente ineficiente. Si necesita una mayor eficiencia, necesita una fuente de alimentación de conmutación de algún tipo. Los apropiados para esta aplicación producirían una corriente casi constante en el condensador con un límite de voltaje.
Si fuera mi fuente de alimentación, tendría una que puede manejar cortocircuitos muertos con algún tipo de limitación de corriente, y no preocuparme por eso. Esto es ineficiente, ya que la potencia se disipará dentro de la fuente de alimentación.
Si le preocupa que la corriente de arranque dañe el suministro, coloque un inductor en serie con el condensador. Los inductores resisten los cambios en la corriente, pero eventualmente se asientan para actuar como un cable recto. Querrá algo como lo que se muestra aquí enlace con el núcleo laminado y el soporte de montaje de metal.
¿Qué tamaño? Para tener una idea aproximada ... La ecuación fundamental para los inductores es dI / dt = V / L. reorganice esto para dI = (V / L) dt e imagine los deltas griegos en lugar de los 'd' en minúsculas infinitesimales. El cambio en la corriente es de cero a la corriente de arranque inicial. Pongamos dt a 1 segundo, ya que, aunque no estamos tratando de construir un circuito resonante, la frecuencia característica de un circuito con 1F y 1H es de 1 radian / seg. Supongamos que obtienes una buena y fuerte bobina 1H. La caída de tensión inicial a través del inductor es de 5V. Así obtenemos 5 amperios. En la vida real, el ESR del condensador y la resistencia interna de la fuente de alimentación, así como su capacidad de suministrar solo tanta corriente, significa que probablemente no lo conseguirá. Para limitar la corriente a decir 1A significa una bobina 5H.
La forma menos eficiente de limitar la corriente es con una resistencia o un regulador de corriente como un LM317. Pero es probable que esto sea mucho más barato que una bobina 5H, a menos que ya tenga una bobina como esa en una caja de piezas de chatarra (estas eran comunes en los televisores antiguos de los años 60 y 70).
Los circuitos de carga del supercapacitor pueden involucrarse mucho en las aplicaciones que recolectan pequeñas cantidades de energía, donde no se debe desperdiciar ni un microwatt, donde la eficiencia de carga del > 90% es vital. En algunas aplicaciones, la corriente de carga puede ser solo un pequeño factor mayor que la corriente de fuga. Una buena lectura con detalles técnicos: enlace
Lea otras preguntas en las etiquetas capacitor supercapacitor