Condensadores electrolíticos de densidad de energía más alta

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Estoy creando un proyecto que consiste en descargar un condensador bastante grande a través de un par de bobinas electromagnéticas. Es eléctricamente muy similar a un fusil, aunque para una aplicación diferente. No puedo usar un supercapacitor porque su densidad de potencia no es lo suficientemente alta, por lo que necesito encontrar los capacitores electrolíticos con la densidad de energía más alta, porque estoy limitado a alrededor de 80 g para el capacitor.

  1. ¿Aproximadamente a qué voltaje máximo tienen los condensadores electrolíticos de aluminio estándar la densidad de energía más alta? Puedo diseñar mi bobina y transformador de retorno alrededor del voltaje del capacitor si hay una ventaja a voltajes más altos, pero si todos son aproximadamente iguales, creo que la electrónica sería más fácil con una tapa de 35 V que una de 200V.

  2. ¿Hay un sitio o un fabricante que tenga una lista de condensadores con la densidad de energía para cada uno? Parece que una característica de Parts.io o un sitio similar tendría, pero no puedo encontrarlo en ninguna parte. De la manera en que lo estoy haciendo ahora, tengo que encontrar el tamaño del paquete para cada tapa en la hoja de datos, y luego encontrar el peso del tamaño del paquete y calcular la densidad de energía, que se está volviendo bastante tediosa.

  3. ¿Debería buscar otra tecnología de condensador en lugar de electrolítica? Me cuesta mucho encontrar condensadores de tantalio tan grandes, y los que encuentro tienen especificaciones similares a los electrolíticos.

pregunta ahalekelly

3 respuestas

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Gracias por la ayuda a todos, terminé haciendo el hoja de cálculo , con condensadores que van desde 7.5 hasta 82g y de 16 mm a 40 mm de diámetro. Básicamente, cuanto mayor sea el voltaje, mejor, dentro de una familia de condensadores. Algunas familias de capacitores suben a 550V, pero las familias con mayor densidad energética solo suben a 450V. El siguiente factor más importante es el estilo de conexión, ya que los condensadores de encaje son mucho más ligeros para una capacidad dada que los terminales de tornillo o los condensadores de cable radial. También parece que los condensadores de diámetro más pequeño tenían una densidad de energía más alta, pero la longitud tenía un efecto bastante pequeño. Básicamente, los fabricantes no importan, ya que todos los condensadores de gama alta tienen la misma capacidad para un tamaño de caja y voltaje dados.

Debidoaesto,terminéeligiendoelcondensadordeencajemáspequeñoymáslargodisponible,eldiámetrode22mm,50mmdelargo,400V330uFUnitedChemi-ConESMQ401VSN331MP50S , y estoy planeando poner 3 de ellos en paralelo. No listan la masa de sus capacitores, pero según la masa de TDK para el mismo tamaño, es de 2.66 J / g. La densidad de energía más alta que pude encontrar fue de 2,99 J / g, pero ese y otros capacitores con la densidad de energía más alta no se almacenaron en ningún lugar.

    
respondido por el ahalekelly
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A primera vista, hay indicios de una rápida descarga en tu pregunta.

Los dos tipos de condensadores que se califican mejor para esta aplicación de almacenamiento de energía y descarga rápida son los condensadores de lámpara de destello y los condensadores de energía de cerco eléctrico. Ambos deben estar cerca de lo mejor que encontrará a precios razonables. Si quieres algo mejor, entonces algo que esté calificado para el grado de aviación para mantener el peso bajo podría ser mejor, pero costará mucho más.

EDITAR:
Para cubrir su pregunta de voltaje un poco más, cuanto más alto, mejor hasta cierto punto. Por lo general, el punto es dictado por sus componentes de conmutación o el dispositivo que planea encender. 350V DC es un límite popular para los semiconductores de conmutación de consumo, ya que se corresponde con los voltajes de línea pico para dispositivos utilizados a 230V AC.

Su elección de fabricante solo es relevante si desea lotes, de lo contrario, estará mejor preparado para realizar búsquedas en sitios minoristas o distribuidores.

Sin algunas pistas más sobre su proyecto elegido, parecería que los electrolíticos de aluminio son el camino a seguir. Los tántalos tienen muy pocos beneficios adicionales aquí.

    
respondido por el KalleMP
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Una especificación muy importante para su condensador es cuánto tiempo desea que dure.

En términos generales, los fabricantes obtienen componentes robustos y duraderos al agregar peso y al reducir el rendimiento. Por ejemplo, si abastece al mercado de motores de automóviles, realmente no quiere fallas, no quiere ser responsable de molestar a millones de consumidores adinerados.

Si desea maximizar el rendimiento, entonces se requiere una vida útil limitada y un usuario final no sofisticado que no se queja. Obtiene una muy buena densidad de energía para las tapas de almacenamiento de energía de flash electrolítico utilizadas en cámaras desechables. Están clasificados para descargar en una carga de 1 \ $ \ Omega \ $ flashlamp. Es difícil encontrar especificaciones de por vida para estos, he visto una hoja de datos para algo como ellos que reclaman 5000 disparos, pero no estoy seguro si fue para el producto desechable o para un uso final de pistola de destello de mayor calidad. Después de todo, lo máximo que disparará una cámara desechable es 36 veces.

Acabo de pesar 80 g de tapas que rescaté de cámaras desechables, que incluyen 11 de 120 g (330 vatios de potencia) (clasificadas) de 350 vatios (sobretensiones). A 330v, eso te dará un total de 72J. Cargue a la tensión de sobretensión para una vida útil aún menor y solo raspará 1J / g de energía específica. ¿Está esto de forma remota en tu estadio?

Dada la carga nominal por condensador, y tendría 11, 50 kW de potencia de descarga está cómodamente dentro de su capacidad.

    
respondido por el Neil_UK

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