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超级电容容量及放电时间的计算方法

2012-08-16 10:18阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/1976518623

怎样计算一定容量的超级电容在以一定电流放电时的放电时间，或者根据放电电流及放电时间，怎么选择超级电容的容量，根据这个公式，就可以简单地进行电容容量、放电电流、放电时间的推算，十分地方便。

　　C(F)： 超电容的标称容量；
　　R(Ohms)： 超电容的标称内阻；
　　ESR(Ohms)：1KZ下等效串联电阻；
　　Vwork(V)：正常工作电压
　　Vmin(V)： 截止工作电压；
　　t(s)： 在电路中要求持续工作时间；
　　Vdrop(V)： 在放电或大电流脉冲结束时，总的电压降；

　　I(A)： 负载电流；
超电容容量的近似计算公式，

保持所需能量=超级电容减少的能量。

　 保持期间所需能量=1/2I(Vwork+ Vmin)t；

　 超电容减少能量=1/2C(Vwork2 -Vmin2)，

因而，可得其容量(忽略由IR引起的压降)

C=(Vwork+ Vmin)It/( Vwork2 -Vmin2)

举例如下：
如单片机应用系统中，应用超级电容作为后备电源，在掉电后需要用超级电容维持100mA的电流，持续时间为10s,单片机系统截止工作电压为4.2V，那么需要多大容量的超级电容能够保证系统正常工作？

由以上公式可知：

工作起始电压 Vwork＝5V
工作截止电压 Vmin＝4.2V
工作时间 t=10s
工作电源 I＝0.1A

超电容容量的近似计算公式，

保持所需能量=超级电容减少的能量。

　 保持期间所需能量=1/2I(Vwork+ Vmin)t；

　 超电容减少能量=1/2C(Vwork2 -Vmin2)，

因而，可得其容量(忽略由IR引起的压降)

C=(Vwork+ Vmin)It/( Vwork2 -Vmin2)

举例如下：
如单片机应用系统中，应用超级电容作为后备电源，在掉电后需要用超级电容维持100mA的电流，持续时间为10s,单片机系统截止工作电压为4.2V，那么需要多大容量的超级电容能够保证系统正常工作？

由以上公式可知：

工作起始电压 Vwork＝5V
工作截止电压 Vmin＝4.2V
工作时间 t=10s
工作电源 I＝0.1A

那么所需的电容容量为：

C=(Vwork+ Vmin)It/( Vwork2 -Vmin2)
=(5+4.2)*0.1*10/(52 -4.22)
=1.25F

根据计算结果，可以选择5.5V 1.5F电容就可以满足需要了。

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