超級電容器工作時間計算 | 超級電容器放電時間

超級電容器分為雙電層電容器和贗電容器。是一種新型儲能裝置,它具有功率密度高、充電時間短、使用壽命長、溫度特性好、節約能源和綠色環保等特點。

超級電容器可以快速充放電,峰值電流僅受其內阻限制,甚至短路也不是致命的。超級電容器的電阻阻礙其快速放電,超級電容器的時間常數τ在1-2s,完全給阻-容式電路放電大約需要5τ,也就是說如果短路放電大約需要5-10s(由于電極的特殊結構它們實際上得花上數個小時才能將殘留的電荷完全釋放)

超級電容工作時間
  最大Vcap   最小Vcap   電容值 VBAT最大值
  V   V  

法拉

V
  IBAT最大值   IBAT典型值   線性IBAT  
 

nA

 

nA

 

歐姆(計算值)

  小時   小時  

小時

用于涓流充電RTC

該計算器根據電容器的起始電壓和終止電壓、放電電流和電容量確定超級電容供電時,時間保持狀態下的工作時間。
 
其中:

  • 最大Vcap對應VCC的最大值,可查閱相關的數據資料,即:(VCC最大值) - (二極管壓降)
  • 最小Vcap是RTC振蕩器工作電壓的最小值,可查閱相關的數據資料。
  • IBAT最大值是電池的最大電流,可查閱相關的數據資料。
  • IBAT典型值是在25°C和標稱電源電壓下定義的典型電池電流,可查閱相關的數據資料。
  • VBAT最大值是VBAT引腳的最大電壓,可查閱相關的數據資料
IBAT最大值和IBAT典型值用于計算最大IBAT和典型IBAT下的工作時間(小時)。計算工作時間時,假設IBAT電流保持恒定,無需考慮電池輸入引腳的電壓。

計算線性IBAT下的工作時間時,假設振蕩器電流與輸入電壓成正比,即表現為電阻特性。利用數據資料中提供的IBAT最大值和VBAT最大值計算電路的等效電 阻,該電阻用來計算電池備份時間。


規格表舉例

推薦直流工作條件(TA= -40°C至+85°C)

參數 符號 條件 最小值 典型值 最大值 電位
電源電壓 VCC 2.7 3.0 3.3 V
電池電壓 VBAT 1.3 3.0 3.7 V
表1

直流電氣特性(TA= -40°C至+85°C)

參數 符號 條件 最小值 典型值 最大值 電位
電池電流 IBAT 600 1000 nA
表2
典型RTC涓流充電器內部電路


圖1

注:有些器件的二極管選擇電路允許選擇1或2節串聯二極管,有些器件可選擇0或1節二極管。假設每只二極管的壓降為0.7V。

帶有超級電容備份電源的典型RTC電路

圖2

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