超级电容器工作时间计算 | 超级电容器放电时间

超级电容器分为双电层电容器和赝电容器。是一种新型储能装置,它具有功率密度高、充电时间短、使用寿命长、温度特性好、节约能源和绿色环保等特点。

超级电容器可以快速充放电,峰值电流仅受其内阻限制,甚至短路也不是致命的。超级电容器的电阻阻碍其快速放电,超级电容器的时间常数τ在1-2s,完全给阻-容式电路放电大约需要5τ,也就是说如果短路放电大约需要5-10s(由于电极的特殊结构它们实际上得花上数个小时才能将残留的电荷完全释放)

超级电容工作时间
  最大Vcap   最小Vcap   电容值 VBAT最大值
  V   V  

法拉

V
  IBAT最大值   IBAT典型值   线性IBAT  
 

nA

 

nA

 

欧姆(计算值)

  小时   小时  

小时

用于涓流充电RTC

该计算器根据电容器的起始电压和终止电压、放电电流和电容量确定超级电容供电时,时间保持状态下的工作时间。
 
其中:

  • 最大Vcap对应VCC的最大值,可查阅相关的数据资料,即:(VCC最大值) - (二极管压降)
  • 最小Vcap是RTC振荡器工作电压的最小值,可查阅相关的数据资料。
  • IBAT最大值是电池的最大电流,可查阅相关的数据资料。
  • IBAT典型值是在25°C和标称电源电压下定义的典型电池电流,可查阅相关的数据资料。
  • VBAT最大值是VBAT引脚的最大电压,可查阅相关的数据资料
IBAT最大值和IBAT典型值用于计算最大IBAT和典型IBAT下的工作时间(小时)。计算工作时间时,假设IBAT电流保持恒定,无需考虑电池输入引脚的电压。

计算线性IBAT下的工作时间时,假设振荡器电流与输入电压成正比,即表现为电阻特性。利用数据资料中提供的IBAT最大值和VBAT最大值计算电路的等效电 阻,该电阻用来计算电池备份时间。


规格表举例

推荐直流工作条件(TA= -40°C至+85°C)

参数 符号 条件 最小值 典型值 最大值 电位
电源电压 VCC 2.7 3.0 3.3 V
电池电压 VBAT 1.3 3.0 3.7 V
表1

直流电气特性(TA= -40°C至+85°C)

参数 符号 条件 最小值 典型值 最大值 电位
电池电流 IBAT 600 1000 nA
表2
典型RTC涓流充电器内部电路


图1

注:有些器件的二极管选择电路允许选择1或2节串联二极管,有些器件可选择0或1节二极管。假设每只二极管的压降为0.7V。

带有超级电容备份电源的典型RTC电路

图2

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