Wie lange kann ich einen IC praktisch mit einem Kondensator versorgen?

Wenn ich zum Beispiel einen IC habe, der 10 mA bei 3,3 V zieht, wie groß müsste ein Kondensator sein, um ihn 2 Minuten lang mit Strom zu versorgen? 5 Minuten?

Ich verstehe, dass die Verwendung von Kondensatoren zur Stromversorgung eines ICs nicht am praktischsten ist, da sie sich sehr schnell entladen, aber ich bin gespannt, ob die erforderliche Kapazität im Bereich der im Handel erhältlichen liegt.

Ich würde auch gerne die Mathematik hinter der Berechnung eines solchen Problems verstehen.

Sie können steuern, wie schnell sich ein Kondensator entlädt, indem Sie der Entladeschaltung einen gut dimensionierten Widerstand hinzufügen. Sie denken nur, dass sie sich schnell entladen, weil die, die wir normalerweise sehen, eine geringe Kapazität haben. Also, wenn Sie einen wirklich großen Kondensator bekommen, wie den, den Spehro gerade für Sie berechnet hat, und ihn mit dem richtigen Widerstand koppeln, entlädt er sich im richtigen Tempo. Und Kondensatoren können ziemlich groß sein .

Antworten (3)

Die Spannung an einem Kondensator fällt mit einer Rate von ab D v D T = − ICH C , unter der Annahme eines konstanten Stroms ICH und Kapazität C .

Wenn also der IC garantiert bis zu 2,90 V herunterarbeitet (Sie haben diesen Wert aus dem Datenblatt ermittelt), beträgt die Kapazität, die erforderlich ist, damit er für 'x' Minuten mit 10 mA Stromaufnahme funktioniert:

C = ICH ⋅ T Δ v = 0,01 A ⋅ ( 60 S e C / M ich N ) ⋅ ( X   M ich N ) 0,4 v = 1.5 F A R A D S / M ich N ⋅ X M ich N

Für 5 Minuten benötigen Sie also eine Kapazität von 7,5 F.

Während dies für einen herkömmlichen Elektrolytkondensator eine unerschwingliche Kapazität ist, ist dies für einen " Doppelschicht " -Kondensator wie diesen nicht unmöglich .

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Die Kosten eines solchen Teils sind für viele Unterhaltungselektronikgeräte unerschwinglich.

Superkondensatoren ... Das ist alles.
Doppelschichtkondensator alias Supercapacitor alias Ultracapacitor.
Wollten Sie durch Delta (V) dividieren, anstatt zu multiplizieren? Ich nehme auch an, dass ich Delta (V) erhöhen kann, wenn ich die Kappe auf die maximale Spannung auflade, die der IC verarbeiten kann (z. B. 3,9 V)?
Ja, danke, das korrigiere ich. Und ja, die Zeit ist proportional zum zulässigen Delta-V.

Suchen Sie nach "Speicher-Backup-Kondensatoren". Diese sind in der Regel mit Kapazitäten von 1,0 F bis 1,5 F und einer maximalen Nennspannung von 5,5 Volt erhältlich. Sie kosten etwa $ 3 in Singles.

Hier ist ein Beispiel: https://www.jameco.com/webapp/wcs/stores/servlet/Product_10001_10001_2162599_-1

Beachten Sie, dass diese Supercaps nicht für Hochstromlasten (oder Filterung) geeignet sind – sie haben einen erheblichen Innenwiderstand (ESR). Der Versuch, zu viel Strom zu treiben, kann den Supercap explodieren lassen.

Außerdem bin ich mit der Verwendung eines Strombegrenzungswiderstands für Backup-Supercaps nicht einverstanden. Das verschwendet nur Energie im Widerstand. Die Last, die Sie haben, zieht vermutlich bereits die "richtige" Strommenge, vorausgesetzt, Sie speisen die richtige Spannung ein. Die Mathematik dafür wurde in der obigen Antwort gezeigt.

Super-Caps werden ständig als Alternative für Knopfzellen-Backups in RTCs verwendet. Sehr geringe Stromaufnahme über lange Zeit. Google "supercap rtc" für viele Whitesheets darauf. Und dann gibt es im Handel unglaublich große Kondensatoren. Wir sprechen von 1+ Farad-Kondensatoren, die für Autolautsprecher verwendet werden. 1F. Nicht nF oder pF, F. 20 bis 30 Dollar in jedem Einzelhandelsgeschäft für Autoradios.

Noch besser, Maxim hat einen Rechner für die Größenbestimmung von Supercaps . Es ist auf RTC-Anwendungen ausgerichtet, aber es ist gut für Ihre Frage und liefert auch die Mathematik dahinter.

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