嵌位電壓和溫度的CSC的超級電容
發(fā)布時間:2020/11/13 23:39:44 訪問次數(shù):943
由于從輸入電壓、輸出電流和占空比方面來看,備份過程是一個動態(tài)過程,所以計算所需堆棧電容的完整公式不會像前面的版本那么簡單?梢钥闯,最終公式為:
其中η = DC-DC轉(zhuǎn)換器的效率。
超級電容備份系統(tǒng)設(shè)計方法
根據(jù)前面介紹的概念和計算說明,超級電容備份系統(tǒng)設(shè)計方法總結(jié)如下:
確定PBackup和tBackup的備份要求。
針對所需的電容使用壽命確定最大電池電壓VSTK(MAX)。
選擇堆疊電容數(shù)量(n)。
為超級電容選擇所需的利用率αB(例如,80%到90%)。
求解得出電容CSC:
找到具有足夠CSC的超級電容,并檢驗是否滿足最低RSC公式:
采用25 F電容的36 W、4秒保持時間系統(tǒng)和LTC3350/LTC3351的計算結(jié)果
超級電容電能損失量相當于我們無法從超級電容中提取的電能量。這種損耗由DC-DC轉(zhuǎn)換器的最小輸入工作電壓決定,取決于DC-DC轉(zhuǎn)換器的拓撲,稱為壓差。這是在比較集成式解決方案時需要考慮的一個重要參數(shù)。
采用前面的電容電能計算方法,減去低于VDropout時無法獲取的電能,可以得到:
將VCapacitor設(shè)置為接近其最大額定值會增加存儲的電能,但這種策略存在嚴重的缺陷。通常,超級電容的絕對最大額定電壓為2.7 V,但典型值為2.5 V或低于2.5 V。這是考慮到應(yīng)用的使用壽命,以及額定的工作環(huán)境溫度。在較高的環(huán)境溫度下使用較高的VCapacitor,會降低超級電容的使用壽命。對于需要很長的使用壽命或在相對較高的環(huán)境溫度下運行的穩(wěn)健應(yīng)用,建議使用較低的VCapacitor。各超級電容供應(yīng)商通常根據(jù)嵌位電壓和溫度來提供估計使用壽命的特性曲線。

Y電容是安規(guī)電容的一種,安規(guī)電容是指用于這樣的場合:即電容器失效后,不會導(dǎo)致電擊也不會不危及人身安全。也就是因為這樣安規(guī)電容與其他普通的電容有著不一樣的地方,普通的電容在電源斷開之后很長一段時間還會保留一定殘留電壓,一旦手觸碰到就會發(fā)生電擊,而安規(guī)電容卻不會。
Y電容大多數(shù)為藍色,但是也有黃色的,由于是安全電容,因此Y電容上面一般都會標有相關(guān)的認證,例如CQC、VDE、UL等認證。
Y電容通常接于零線與地或者火線與地之間,I級EMI濾波電路,Y1和Y2是Y電容,通常兩個串聯(lián)一起。
根據(jù)耐高壓分為Y1、Y2、Y4三個等級,其中:Y1電容耐高壓值>8 kV;5 kV<Y2電容耐高壓值<小于8 kV;2.5 kV<Y4電容耐高壓值<小于5 kV。
對于開關(guān)電源,Y電容通常接于一次側(cè)(初級)與二次側(cè)(次級)之間,如圖3,Y電容器可為一次側(cè)耦合到二次側(cè)的干擾電流提供回流路徑。
由于從輸入電壓、輸出電流和占空比方面來看,備份過程是一個動態(tài)過程,所以計算所需堆棧電容的完整公式不會像前面的版本那么簡單?梢钥闯,最終公式為:
其中η = DC-DC轉(zhuǎn)換器的效率。
超級電容備份系統(tǒng)設(shè)計方法
根據(jù)前面介紹的概念和計算說明,超級電容備份系統(tǒng)設(shè)計方法總結(jié)如下:
確定PBackup和tBackup的備份要求。
針對所需的電容使用壽命確定最大電池電壓VSTK(MAX)。
選擇堆疊電容數(shù)量(n)。
為超級電容選擇所需的利用率αB(例如,80%到90%)。
求解得出電容CSC:
找到具有足夠CSC的超級電容,并檢驗是否滿足最低RSC公式:
采用25 F電容的36 W、4秒保持時間系統(tǒng)和LTC3350/LTC3351的計算結(jié)果
超級電容電能損失量相當于我們無法從超級電容中提取的電能量。這種損耗由DC-DC轉(zhuǎn)換器的最小輸入工作電壓決定,取決于DC-DC轉(zhuǎn)換器的拓撲,稱為壓差。這是在比較集成式解決方案時需要考慮的一個重要參數(shù)。
采用前面的電容電能計算方法,減去低于VDropout時無法獲取的電能,可以得到:
將VCapacitor設(shè)置為接近其最大額定值會增加存儲的電能,但這種策略存在嚴重的缺陷。通常,超級電容的絕對最大額定電壓為2.7 V,但典型值為2.5 V或低于2.5 V。這是考慮到應(yīng)用的使用壽命,以及額定的工作環(huán)境溫度。在較高的環(huán)境溫度下使用較高的VCapacitor,會降低超級電容的使用壽命。對于需要很長的使用壽命或在相對較高的環(huán)境溫度下運行的穩(wěn)健應(yīng)用,建議使用較低的VCapacitor。各超級電容供應(yīng)商通常根據(jù)嵌位電壓和溫度來提供估計使用壽命的特性曲線。

Y電容是安規(guī)電容的一種,安規(guī)電容是指用于這樣的場合:即電容器失效后,不會導(dǎo)致電擊也不會不危及人身安全。也就是因為這樣安規(guī)電容與其他普通的電容有著不一樣的地方,普通的電容在電源斷開之后很長一段時間還會保留一定殘留電壓,一旦手觸碰到就會發(fā)生電擊,而安規(guī)電容卻不會。
Y電容大多數(shù)為藍色,但是也有黃色的,由于是安全電容,因此Y電容上面一般都會標有相關(guān)的認證,例如CQC、VDE、UL等認證。
Y電容通常接于零線與地或者火線與地之間,I級EMI濾波電路,Y1和Y2是Y電容,通常兩個串聯(lián)一起。
根據(jù)耐高壓分為Y1、Y2、Y4三個等級,其中:Y1電容耐高壓值>8 kV;5 kV<Y2電容耐高壓值<小于8 kV;2.5 kV<Y4電容耐高壓值<小于5 kV。
對于開關(guān)電源,Y電容通常接于一次側(cè)(初級)與二次側(cè)(次級)之間,如圖3,Y電容器可為一次側(cè)耦合到二次側(cè)的干擾電流提供回流路徑。
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