Follow RAD Elc Int. on Telegram

سری و موازی کردن ابرخازن‌ها

سری و موازی کردن ابرخازن‌ها

سری و موازی کردن ابرخازن‌ها


تاریخ: يك شنبه 10 تیر 1397

منبع:

خلاصه:


متن کامل:

 

 

سری و موازی کردن ابرخازن‌ها

 

ولتاژ:

اتصال سری: با سری کردن خازن‌ها ولتاژ آن‌ها به تعداد خازن‌ها زیاد می‌شود. به عنوان مثال 4 سلول 2.7 ولت به صورت سری، ولتاژی برابر با 10.8 دارد.

اتصال موازی: اتصال موازی تأثیری روی ولتاژ ندارد. به عنوان مثال 4 سلول 2.7 ولت به صورت موازی، ولتاژی برابر با 2.7 ولت دارد.

خازن:

اتصال سری: با سری کردن خازن‌ها، خازن معادل نسبت به تعداد خازن‌ها کم می‌شود.

C_tot=C_cell/n

مثال: 4 خازن 10 فاراد برابر با 2.5 فاراد می‌شود.

اتصال موازی: با موازی کردن خازن‌ها، خازن معادل نسبت به تعداد خازن‌ها زیاد می‌شود.

C_tot=C_cell/n

مثال: 4 خازن 10 فاراد برابر با 40 فاراد می‌شود.

ESR:

خازن‌های عملیاتی و القاگرهایی که در مدارهای الکتریکی استفاده می‌شوند، قطعات ایده‌آل تنها با ظرفیت یا القاگر نیستند. با این حال، می‌توان آن‌ها را به حد بسیار خوبی، به عنوان خازن‌های ایده‌آل و سلف‌های سری با مقاومت تقریب زد، این مقاومت‌ها به عنوان مقاومت (ESR) شناخته می‌شود.

اتصال سری: با سری کردنn  خازن، نسبت به تعداد آن‌ها ESR زیاد می‌شود.

ESRtot=ESRcell×n

مثال: 4 خازن 10 فاراد با ESR برابر 75m به صورت سری دارای ESR برابر با 300m است.

اتصال موازی: با موازی کردنn  خازن، نسبت به تعداد آن‌ها ESR کم می‌شود.

ESR_tot=ESR_cell/n

مثال: 4 خازن 10 فاراد با ESR برابر 75m به صورت موازی دارای ESR برابر با 18.75m است.

 

برای معادل‌سازی یک ابرخازن برای کاربرد خود نیاز به تعریف پارامترها و معادلات زیر می‌باشد:

Maximum Charged Voltage (Vmax), if different from Working Voltage then also (Vw)

Minimum Voltage (Vmin)

Required Power (W) or Current (I)

Duration of Discharge (td)

Duty Cycle

Required Life

Average Operating Temperature

 

 

 

 

فرمول 1:

dVESR= I × ESR

فرمول 2:

dVcap= I × td/C

فرمول 3:

dVTotal = I ×td/C + I × ESR

فرمول 4:

CTotal = Ccell × (# parallel/# series)

فرمول 5:

ESRTotal=ESRcell × (#series/#parallel)

فرمول 6:

C = I×td/dV 

فرمول 7:

E (joules) = 0.5 × C (V2max – V2min)

 

مثال 1:

فرض کنید پارامترهای زیر در دسترس است:

Vmax= 15V

Vmin= 9V

I= 4 A

td= 5 sec

مقدار خازن مناسب را پیدا کنید.

می‌توان از اثر ESR صرف نظر کرد و با استفاده از فرمول 3:

C = I*td/dV 

C = 4*5/ (15-9) = 3.33F

از آنجایی که این مقدار خازن کلی در 15 ولت می‌باشد و هر سلول دارای 2.7 ولت می‌باشد داریم:

15/2.7 = 5.5, so 6 cells in series.

Ccell= CTotal * # in series = 3.3 * 6 = 19.8F

مثال 2:

فرضیات زیر موجود است:

Vmax = 15V

Vmin = 9V

Power (P) = 60W

td = 5 sec

خازن مناسب را به دست آورید.

Energy Needed = 60W * 5 sec = 300 Joules

E (joules) = 0.5 * C (V2max – V2min)

300 = 0.5 * C (225 – 81)

C = 4.17 F

 

 


تماس با ما

شما می توانید همین حالا درخواست خود را ثبت کنید! با ما تماس بگیرید 66759575