Si tengo, por ejemplo, un IC que consume 10 mA a 3,3 V, ¿qué tamaño de capacitor necesitaría para alimentarlo durante 2 minutos? 5 minutos?
Entiendo que el uso de condensadores para alimentar un IC no es lo más práctico, ya que se descargan muy rápidamente, pero tengo curiosidad por saber si la capacitancia requerida está dentro del rango de los disponibles comercialmente.
También me gustaría entender los cálculos matemáticos detrás de calcular un problema como este.
El voltaje en un capacitor caerá a una tasa de \ $ \ dfrac {dv} {dt} = \ dfrac {-I} {C} \ $, asumiendo una corriente constante \ $ I \ $ y capacitancia \ $ C \ $.
Entonces, si se garantiza que el IC funcionará hasta 2.90V (usted ha determinado este valor a partir de la hoja de datos), la capacitancia requerida para que funcione durante 'x' minutos con un sorteo de 10 mA será:
$$ C = \ frac {I \ cdot T} {\ Delta V} = \ frac {0.01A \ cdot (60 s / min) \ cdot (x \ min)} {0.4V} = 1.5 Farads / min \ cdot x min $$
Entonces, durante 5 minutos, necesitarías 7.5F de capacitancia.
Si bien esa es una cantidad prohibitiva de capacitancia para un condensador electrolítico convencional, no es imposible para una " doble capa "condensador como Estos .
El costo de dicha parte es prohibitivo para muchos dispositivos electrónicos de consumo.
Busque "condensadores de respaldo de memoria". Por lo general, estos vienen en capacidades de 1.0F a 1.5F, con valores de voltaje máximo de 5.5 voltios. Cuestan alrededor de $ 3 en solteros.
Aquí hay un ejemplo: enlace
Tenga en cuenta que estos supercaps no son excelentes para cargas de alta corriente (o filtrado); tienen una resistencia interna significativa (ESR). Tratar de conducir demasiada corriente puede hacer saltar el supercap.
Además, no estoy de acuerdo con el uso de una resistencia limitadora actual para supercápsulas de respaldo. Eso solo desperdiciará energía en la resistencia. La carga que presumiblemente ya consume la cantidad "correcta" de corriente, suponiendo que alimenta el voltaje correcto. Las matemáticas para eso se mostraron en la respuesta anterior.
Las supercapetas se utilizan como alternativas para las copias de seguridad de celda de moneda en RTC todo el tiempo. Muy bajo consumo de corriente durante mucho tiempo. Google "supercap rtc" para muchas hojas en blanco en ellos. Y luego hay condensadores increíblemente grandes disponibles comercialmente. Estamos hablando de los condensadores 1+ Farad utilizados para los altavoces de los coches. 1F. No nF o pF, F. 20 a 30 dólares en cualquier tienda minorista de audio para autos.
Aún mejor, Maxim tiene una calculadora para el tamaño de Supercap . Está orientado a las aplicaciones de RTC, pero es bueno para su pregunta, ya que también proporciona las matemáticas detrás.
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