電容放電時間的計算

在超級電容的應用中，很多用戶都遇到相同的問題，就是怎樣計算一定容量的超級電容在以一定電流放電時的放電時間，或者根據放電電流及放電時間，怎麼選擇超級電容的容量，下面我們給出簡單的計算公司，用戶根據這個公式，就可以簡單地進行電容容量、放電電流、放電時間的推算，十分地方便。
　　C(F)：超電容的標稱容量；
　　R(Ohms)：超電容的標稱內阻；
　　ESR(Ohms)：1KZ下等效串聯電阻；
　　Vwork(V)：正常工作電壓
　　Vmin(V)：截止工作電壓；
　　t(s)：在電路中要求持續工作時間；
　　Vdrop(V)：在放電或大電流脈衝結束時，總的電壓降；
　　I(A)：負載電流；

超電容容量的近似計算公式，

保持所需能量=超級電容減少的能量。
　保持期間所需能量=1/2I(Vwork+ Vmin)t；
　超電容減少能量=1/2C(Vwork2 -Vmin2)，

因而，可得其容量(忽略由IR引起的壓降)

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

舉例如下：

如單片機應用系統中，應用超級電容作為後備電源，在掉電後需要用超級電容維持100mA的電流，持續時間為10s,單片機系統截止工作電壓為4.2V，那麼需要多大容量的超級電容能夠保證系統正常工作？

由以上公式可知：

工作起始電壓Vwork＝5V

工作截止電壓Vmin＝4.2V

工作時間t=10s

工作電源I＝0.1A

那麼所需的電容容量為：

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

=(5+4.2)*0.1*10/(52 -4.22)

=1.25F

根據計算結果，可以選擇5.5V 1.5F電容就可以滿足需要了。

實例：

　　假設磁帶驅動的工作電壓5V，安全工作電壓3V。如果直流馬達要求0.5A保持2秒（可以安全工作），問需要選用多大容量的超級電容？

解： C=(Uwork+ Umin)It/(Uwork*Uwork -Umin*Umin)

　　 ＝（5+3）*0.2*2／（5*5-3*3）

　　　＝0.5F

因為5V的電壓超過了單體電容器的標稱工作電壓。因而，可以將兩電容器串聯。如兩相同的電容器串聯的話，那每隻的電壓即是其標稱電壓2.5V。

如果我們選擇標稱容量是1F的電容器，兩串為0.5F。考慮到電容器－20％的容量偏差，這種選擇不能提供足夠的裕量。可以選擇標稱容量是1.5F的電容器，能提供1.5F/2=0.75F。考慮－20％的容量偏差，最小值1.2F/2＝0.6F。這種超級電容器提供了充足的安全裕量。大電流脈衝後，磁帶驅動轉入小電流工作模式，用超電容剩餘的能量

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