Question

关于超级电容放电的问题

如题，本人现在在做毕设，交流接触器抗电压跌落控制器，当电压跌落时，转为超级电容给线圈供电。可是我现在不知道要选择多大的超级电容。单片机的后备电源需要多大容量的超级电容啊？还有主要的线圈需要多大的的超级电容。求助。急啊，新手，谢谢了

Answer 1

需要多大的超级电容，与需要的控制电压、工作电流及工作时间有关。
电容的储能公式为E=1/2CU^2
电容放电时，电压必然降低，假设初始电压为U1，最低工作电压为U2.
电容存储的可供使用的能量为E1=1/2C(U1^2-U2^2)。
假设工作电压为U，工作电流为I，工作时间为t，实际需要的电能为：E2=UIt
使E1=E2，即可计算出电容的容量。

追问

恩恩 谢谢。我没有经验，所以想问下您，我用5.5V超级电容给PIC单片机做后备电源，PIC单片机的工作电流大概多少啊？我要能支持一分钟的供电时间。我用的这款676的工作电压是2-5.5V。我不知道他的工作电流要怎么算。

追答

工作电流可查看单片机的DATASHEET。一般单片机满负荷工作电流在几十mA以内。
支持一分钟的话，一般超级电容是完全没有问题的。
假设最低允许工作电压为3.5V，平均工作电压4.5V，电流0.05A,60S耗电E2=4.5*0.05*60=13.5J
E1=1/2 C*(5.5^2-3.5^2)=9C=13.5J
C=1.5F。

追问

恩恩 ，太感谢了，我现在剩下的问题就是给接触器保持用的超级电容不知道要选择多少大了，看到的普遍最大的只有4F。敢问前辈知不知道接触器直流保持的时候电流大概会多大呢。比如用5V直流保持。我控制的接触器是CJX2-65，datasheet里面提到的交流线圈功率是6-10w。不知道用直流保持的时候功率需要多大？您有这方面的经验能提供下吗？万分感谢。现在毕设碰到这个屏障啦。

追答

一般保持功率只需启动功率的1/10，直流保持可按1W估算，1W一分钟的能量为60J。
按照上述13.5J 1.5F估计的话，采用2个4F电容并联即可。
建议采用电流表对实际保持功率进行一下测量。