¿Cómo debo hacer para proteger a un supercapacitador de la polaridad inversa?

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Tengo varios supercapacitores en serie, y son bastante viejos y probablemente están muy alejados de su especificación original. Al drenarlos en serie, se dibujará al menos uno de ellos por debajo de 0v. ¿Cómo debo protegerme contra esto?

Pensé en usar un diodo schottky, pero el mejor de ellos aún permitiría que las tapas se dibujaran a -0.3v. Además, muchos circuitos de diodo ideales necesitan algo de potencia, pero el objetivo aquí es proteger las tapas completamente descargadas.

El comportamiento ideal que busco es algo que actúe como un circuito abierto por encima de 0v, y se vea como un punto muerto por debajo (o simplemente tímido) de 0v.

    
pregunta Daffy

1 respuesta

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Un -0.3 voltios no dañará ningún condensador, incluso uno clasificado para 5 VCC. También los diodos Schottky están disponibles en módulos de muy alta corriente si es necesario.

Un voltaje negativo de 3 voltios puede dañarlos al confundir los productos químicos en el dieléctrico, de manera muy similar a la carga inversa de una batería. Pero ahí termina la similitud. Los condensadores se pueden drenar a cero voltios durante un tiempo prolongado, pero están listos para usar nuevamente si es necesario.

Los Supercaps tienen una mayor corriente de fuga cuando se aplica energía por primera vez, pero con el tiempo la corriente de fuga cae hacia abajo.

No hay un circuito 'perfecto' que quieras hacer sin una MPU para monitorear y usar MOSFET para actuar como un diodo de derivación con una caída de voltaje cercana a cero.

Si puede mantener la tensión inversa por debajo de -1.0 voltios, los condensadores deberían estar bien.

EDITAR: También hay que considerar equilibrio de carga al colocar un resistor de 1 Meg ohm a través de cada condensador. Esto asegura que se carguen por igual y mantengan un voltaje igual en cada uno. La penalización es una corriente de fuga de 1 uA por voltio de carga en cada condensador.

Addendum: consulte el siguiente enlace para obtener detalles de muchos tipos de supercondensadores. El tipo de montaje de PCB pequeño generalmente tiene una lámina de oro o conductores de carbono, así que no se preocupe por que se dañen debido a la falta de uso. Su único enemigo real es el sobre voltaje o un alto voltaje inverso.

enlace

Una declaración de ese artículo dice:

  

A partir de 2015, un supercapacitador CDC ofreció una energía específica de 10.1 Wh / kg, capacitancia de 3,500 F y más de un millón de ciclos de carga y descarga.

No creo que tus supercaps estén en peligro simplemente por estar sentados, pero ten cuidado con la corrosión del plomo debido a la humedad. Además, el tipo montado en PCB puede cargarse rápidamente pero puede suministrar solo 10 mA a un cortocircuito. Esto se debe a cómo los electrones se "atrapan" en su interior y "migran" un largo camino sinuoso hacia las clavijas. Un diodo schottky barato 1N5822 es suficientemente bueno, a menos que quieras uno con un Vdrop más bajo.

Para un mejor equilibrio de carga, puede usar resistencias de 10 K o incluso de 1 K. Agregue una potencia de relé 4PDT por 3.3 o 5 VCC para activar las resistencias de 1 K al cargar. Cuando no se está cargando, el relé cambia los contactos a las resistencias de 1 Megohm para obtener el máximo tiempo de almacenamiento.

    
respondido por el Sparky256

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