Tengo 15W de energía para alimentar el capacitor. ¿Cómo calculo el tiempo de carga y descarga?

Si ese 2100F no es un error tipográfico, entonces capacticance = 2.1kF, entonces puedes hacer las sumas de la siguiente manera.

Energía almacenada a 2.8v = 0.5CV ^ 2 = 8400J

Sin embargo, no podrá cargar / descargar eficientemente en más de aproximadamente un rango de voltaje de 2: 1, así que pongamos el voltaje mínimo a 1.4v. El cambio de energía disponible al oscilar entre 1.4 y 2.8 v es entonces el 75% de la energía máxima almacenada, que es 6300J.

Si lees los datos de Yunasko a los que estás vinculado, verás que la energía específica se calcula de acuerdo con la nota 1, que requiere un cambio de voltaje entre el voltaje nominal y el 50%.

A 15 vatios (asumiendo una eficiencia del 100% en un convertidor de modo de conmutación) que tardaría 420 segundos = 7 minutos en cargarse o descargarse.

Puede reducir aún más el voltaje más bajo, pero está obteniendo rendimientos decrecientes y haciendo que el convertidor sea menos eficiente. Si cambiara entre 2.8 y 1v, por ejemplo, podría usar el 87% en lugar del 75% de la energía máxima almacenada.

Probablemente, la mejor manera de modelar un capacitor en SPICE es usar un capacitor, en forma simultánea a una integral de corriente.

Si R es insignificante, un condensador completamente cargado se mantiene

energía (W-segundos) = 0.5 * 2100 * 2.8 ^ 2 = 8232 W-sec

y tomas (límite inferior, no valor exacto) 8232/15 = 548.8 segundos para cargar a 2.8V desde cero.

Más precisamente, el límite de potencia se aplica al calor generado en la resistencia, así como a la velocidad a la que aumenta la energía almacenada del condensador.

Si la carga del capacitor es V (t), su potencial terminal medido es V (t) + I * R Uno puede configurar ecuaciones y resolver:

15 W = I ^ 2 * (1.58E-5 Ohm) + d / dt (0.5 * 2.1E3 F * V ^ 2 (t))

I = C * dV / dt

pero está claro que cuando V está cerca de cero, su suministro de 15W estaría actualizando a una tasa limitada únicamente por esa baja resistencia en serie: 970 amperios. Eso no es realista, espero.