Guten Morgen :) Ich versuche derzeit die Verwendung von Supercaps zu verstehen. Konkret möchte ich für ein Werkzeug welches oft umgesteckt wird und ein Bluetooth Low Energy Modul (BLE113) beinhaltet einen Supercap verbauen um ca. 10sek die für das Umstecken benötigt werden zu überbrücken. Der Sinn dahinter: die BLE-Verbindung sollte nicht abgebrochen werden. Nun habe ich 10mA IDLE-Strom für den BLE113 angenommen (siehe Datenblatt, Digramm auf seite 14) und mittels der Formel C = I*T/(V1-V2) = 10mA*10s/(3,3V-2,0V) = 0,077F für den Kondensator berechnet. (der Kondensator soll direkt mit der Betriebsspannung des BLE113 geladen werden, diese ist 3,3V, der BLE fällt bei 2,0V aus) Leider habe ich nun das Problem mit dem Entladestrom, da dieser für solche kleinen Supercaps wohl zu groß ist :/ gefallen würde mir zB dieser hier: http://at.farnell.com/kemet/fc0h104zftbr24/superkondensator-0-1f-5-5v-smd/dp/2362048RL nur habe ich im Datenblatt auf seite 3 unten den vermerk gefunden, dass diese Caps für den eher typischen Verwendungszweck als RTC-Stromquelle verwendet werden. Gibt es den andere Kondensatoren welche ich für diesen Zweck verwenden kann, oder hab ich mich schon mit der Formel vertan? Bin da noch nicht so standfest :/ Vielen Dank für eure Hilfe und ein wunderschönen Freitag noch. :) LG Markus BLE113: https://www.silabs.com/products/wireless/bluetooth/bluetooth-low-energy-modules/ble113-bluetooth-smart-module EDIT: Hab noch vergessen zu schreiben das ich explizit nach einer SMD Variante gesucht habe :)
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Warum so klein? Nimm einen 1F Goldcap und gut ist. Ausprobieren, falls der Innenwiderstand zu hoch ist mehrere kleine Goldcaps parallel schalten. Mal sehen ob jetzt wieder Zusatzbedingnungen kommen wie "Ich hab kein Platz" oder "zu teuer ist für ein Serienprodukt", usw ;-)
Aus diesem Kondensator ziehe ich in einer kleinen '3-Weisse-LED mit 3 Vorwiderständen' Taschenlampe rund 15-20mA und das hält etwa 3-4 Minuten: https://www.pollin.de/p/gold-cap-210524 Sollte also kein Problem sein. Allerdings lade ich den Cap auf etwa 5V auf und erlaube ihm ein Absinken bis zur Schwellspannung der LED, die bei etwa 3,1V liegt. Wenn du den Cap nur mit 3,3V lädst, ist er logischerweise auch schnell unter den 3,3V.
Markus B. schrieb: > Leider habe ich nun das Problem mit dem Entladestrom, da dieser für > solche kleinen Supercaps wohl zu groß ist :/ Du suchst falsch. Das ist ein alter GoldCap. Heutige SuperCaps haben Innenwiderstände im mOhm Bereich. Aber "Äquivalenter Serienwiderstand (ESR): 25ohm" klingt doch noch brauchbar für deinen Anwendungsbereich... > (der Kondensator soll direkt mit der Betriebsspannung des BLE113 geladen > werden, diese ist 3,3V, der BLE fällt bei 2,0V aus) Da hast du jetzt Probleme mit den "üblichen" Spupercaps: die haben Spannungen um 2,7V. Du musst also 2 in Reihe schalten und hast deshalb nur die halbe Kapazität. http://www.nesscap.com/ultracapacitor/EDLC/Supercapacitor/Small_cell_supercapacitor_family/Lead_wired_capacitor.jsp
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Lothar M. schrieb: > die haben > Spannungen um 2,7V. Deswegen schlug ich (und der Andere) den 1F/5,5V vor. Kostet nun auch nicht die Welt und puffert die paar mA brauchbar.
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Hallo, danke für die schnellen Antworten. Der Andere schrieb: > Warum so klein? Nimm einen 1F Goldcap und gut ist. Ausprobieren, falls > der Innenwiderstand zu hoch ist mehrere kleine Goldcaps parallel > schalten. > > Mal sehen ob jetzt wieder Zusatzbedingnungen kommen wie "Ich hab kein > Platz" oder "zu teuer ist für ein Serienprodukt", usw ;-) in der Tat habe ich eine Zusatzbedingung: Vorgeschalten an den BLE113 habe ich einen iCoupler, dieser Liefert mir die isolierte Versorgung von 3,3V bei max. 60mA, von diesen 60mA muss ich 20mA abziehen um den BLE113 zu aktivieren, bleiben mir 40mA um den Kondensator zu laden. bei einem 1F Kondensator ist sind das: Tau = R*C = (3,3V/40mA)*1F = 82,5sek 5*Tau sind dann bei fast 5 Minuten, und das ist zuviel. Da muss man immer 5 Minuten warten bis man das Gerät verwenden kann wie es angedacht ist. Bei einem 0,1F sind es nur gut 40sek Ladezeit, das wäre schon optimal, die Zeit braucht man eh bis man sich erstmalig mit dem BLE113 verbunden hat. Matthias S. schrieb: > Aus diesem Kondensator ziehe ich in einer kleinen '3-Weisse-LED mit 3 > Vorwiderständen' Taschenlampe rund 15-20mA und das hält etwa 3-4 > Minuten: > https://www.pollin.de/p/gold-cap-210524 > > Sollte also kein Problem sein. Allerdings lade ich den Cap auf etwa 5V > auf und erlaube ihm ein Absinken bis zur Schwellspannung der LED, die > bei etwa 3,1V liegt. > Wenn du den Cap nur mit 3,3V lädst, ist er logischerweise auch schnell > unter den 3,3V. Auch das ist leider ein 1F Kondensator :/ Laden kann ich ihn leider nur mit maximal 3,3V
@Markus B. (pspracers) >Nun habe ich 10mA IDLE-Strom für den BLE113 angenommen (siehe >Datenblatt, Digramm auf seite 14) und mittels der Formel >C = I*T/(V1-V2) = 10mA*10s/(3,3V-2,0V) = 0,077F >für den Kondensator berechnet. Kommt hin. Aber man will schon ein paar Reserven haben, denn Diese Kondensatoren haben recht hohe Toleranzen. Also praktisch eher 200-500mF. >(der Kondensator soll direkt mit der Betriebsspannung des BLE113 geladen >werden, diese ist 3,3V, der BLE fällt bei 2,0V aus) Ein weiterer Grund, die Kapazität deutlich höher zu wählen. >Leider habe ich nun das Problem mit dem Entladestrom, da dieser für >solche kleinen Supercaps wohl zu groß ist :/ Hä? Die "echten" Supercaps von heute verkraften sehr hohe Entladeströme im Amperebereich. Die "alten" Supercaps aka Goldcaps tun das nicht, die sind auf Entladeströme im einstelligen mA-Bereich und weniger ausgelegt. >gefallen würde mir zB dieser hier: >http://at.farnell.com/kemet/fc0h104zftbr24/superko... Das ist ein der alten Bauart, 25Ohm Innenwiderstand. Macht bei 10mA 250mV Spannungsabfall. >verwendet werden. Gibt es den andere Kondensatoren welche ich für diesen >Zweck verwenden kann, Sicher. http://at.farnell.com/w/c/passive-bauelemente/kondensatoren/super-ultra-doppelschichtkondensatoren?kapazitat=0.22f|0.24f|0.2f|0.33f|0.47f|0.4f|0.5f|0.68f&nennspannung=3.3v|3.5v|3.6v|3.6vdc|4.2v|5.4v|5.5v|5.5vdc|5v&aquivalenter-serienwiderstand-esr-=0.008ohm|0.042ohm|0.045ohm|0.13ohm|0.3ohm|0.4ohm|0.8ohm|1.8ohm|1ohm
@Markus B. (pspracers) >3,3V bei max. 60mA, von diesen 60mA muss ich 20mA abziehen um den BLE113 >zu aktivieren, bleiben mir 40mA um den Kondensator zu laden. >bei einem 1F Kondensator ist sind das: >Tau = R*C = (3,3V/40mA)*1F = 82,5sek >5*Tau sind dann bei fast 5 Minuten, und das ist zuviel. Du brauchst keine 5tau, bestenfalls 2tau. >ist. Bei einem 0,1F sind es nur gut 40sek Ladezeit, das wäre schon >optimal, die Zeit braucht man eh bis man sich erstmalig mit dem BLE113 >verbunden hat. Man kann es aber auch anders machen. Man schaltet den Kondensator über einen Widerstand an die Stromversorgung, der begrenzt den Ladestrom und verhindert einen Kurzschluß beim Laden. Dann steht dein Modul sofort zur Verfügung. Die Ladung dauert dann zwar etwas länger, aber so what! R = U / I = 3,3V / 40mA = 82 R Für die Entladung schaltet man dem Widerstand eine Schottkydiode antiparallel. Die kostet zwar 0,4V Spannungsabfall, aber bei einem größeren Kondensator ist das OK.
Lothar M. schrieb: > Du suchst falsch. Das ist ein alter GoldCap. Heutige SuperCaps haben > Innenwiderstände im mOhm Bereich. > > Aber "Äquivalenter Serienwiderstand (ESR): 25ohm" klingt doch noch > brauchbar für deinen Anwendungsbereich... geht es hier nur um den ESR des Caps? Ich dachte das zu viel Strom zu ziehen als angedacht den Cap schneller altern lässt? Lothar M. schrieb: > Da hast du jetzt Probleme mit den "üblichen" Spupercaps: die haben > Spannungen um 2,7V. Du musst also 2 in Reihe schalten und hast deshalb > nur die halbe Kapazität. Aber der von mir verlinkte nicht?!^^
Falk B. schrieb: > Die "echten" Supercaps von heute verkraften sehr hohe Entladeströme im > Amperebereich. Die "alten" Supercaps aka Goldcaps tun das nicht, die > sind auf Entladeströme im einstelligen mA-Bereich und weniger ausgelegt. Danke, das hat mich bisher immer verwirrt, da ich noch keine guten Angaben in datenblättern finden konnte! :) Falk B. schrieb: > Du brauchst keine 5tau, bestenfalls 2tau. Wie Das? dann ist der Kondensator doch erst bei ca 80% Ladung zudem steht hier: http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0208301.htm im Absatz über Eigenschaften: "Ein nur teilgeladener Gold-Cap verliert nach dem Abschalten der Spannungsquelle sofort seine Ladespannung!" Falk B. schrieb: > Man kann es aber auch anders machen. Man schaltet den Kondensator über > einen Widerstand an die Stromversorgung, der begrenzt den Ladestrom und > verhindert einen Kurzschluß beim Laden. Dann steht dein Modul sofort zur > Verfügung. Die Ladung dauert dann zwar etwas länger, aber so what! > > R = U / I = 3,3V / 40mA = 82 R ist das nicht ident mit meiner Annahme? Also Stromversorgung ist der isolierte Ausgang von iCoupler Vielen Dank! Mit soviel Reaktion hab ich nicht gerechnet! :)
Markus B. schrieb: > zudem steht hier: > http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0208301.htm > im Absatz über Eigenschaften: > "Ein nur teilgeladener Gold-Cap verliert nach dem Abschalten der > Spannungsquelle sofort seine Ladespannung!" Wenn die Spannungsquelle die Ladespannung ist, dann verliert er die natürlich, wenn man sie abschaltet. Mit dieser Zeile ist gemeint, dass ein alter Goldcap, der direkt an eine Spannung angeschlossen ist, über seinen Innenwiderstand geladen wird. Und wenn man dann die Ladespannung wegnimmt, dann sieht man an den Klemmen die Spannung, auf die der Goldcap bis dahin aufgeladen wurde. Markus B. schrieb: > Aber der von mir verlinkte nicht?!^^ Nein. GoldCaps verwenden eine alte Technik. Die neuen SuperCaps oder UltraCaps oder wasauchimmer sind da in einer ganz anderen Liga unterwegs. Bei fast allen Parametern... Viele verwechseln diese Bauteile und deren Bezeichnungen, oder setzen sie einfach gleich.
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Lothar M. schrieb: > Wenn die Spannungsquelle die Ladespannung ist, dann verliert er die > natürlich, wenn man sie abschaltet. > > Mit dieser Zeile ist gemeint, dass ein alter Goldcap, der direkt an eine > Spannung angeschlossen ist, über seinen Innenwiderstand geladen wird. > Und wenn man dann die Ladespannung wegnimmt, dann sieht man an den > Klemmen die Spannung, auf die der Goldcap bis dahin aufgeladen wurde. Ahh, Perfekt, ist mir jetzt klar, habs das falsch interpretiert. Lothar M. schrieb: > Nein. GoldCaps verwenden eine alte Technik. > Die neuen SuperCaps oder UltraCaps oder wasauchimmer sind da in einer > ganz anderen Liga unterwegs. Bei fast allen Parametern... > > Viele verwechseln diese Bauteile und deren Bezeichnungen, oder setzen > sie einfach gleich. Dazu hab ich auch bereits verschiedenste Meinungen gelesen. Manche behaupten Goldcap = Supercap ander Goldcap != Supercap wenn man sich den ESR ansieht kennt man einen Unterschied. Dieser hier würde denke ich passen: http://at.farnell.com/murata/dmt3n4r2u224m3dta0/superkondensator-0-22uf-4-2v-smd/dp/2671594 den würde ich dann mit einem 82Ohm Widerstand an die Versorgungsspannung vom iCoupler hängen :) Test werden zeigen ob 2 Tau genug sind :) Vielen Dank!
Markus B. schrieb: > wenn man sich den ESR ansieht kennt man einen Unterschied. Auch wenn man sich die maximale Spannug ansieht und die erreichbaren Kapazitäten und die Selbstentladung usw. usf. > Dieser hier würde denke ich passen: Ein Retrofit für LiPo-Akkus? Cool. Und auch der Leckstrom ist mit 1µA sinnvoll niedrig: http://www.murata.com/~/media/webrenewal/products/capacitor/edlc/feature/edlc%20dmt220mf_datasheet.ashx?la=en
Lothar M. schrieb: > Markus B. schrieb: >> wenn man sich den ESR ansieht kennt man einen Unterschied. > Auch wenn man sich die maximale Spannug ansieht und die erreichbaren > Kapazitäten und die Selbstentladung usw. usf. > >> Dieser hier würde denke ich passen: > Ein Retrofit für LiPo-Akkus? Cool. > Und auch der Leckstrom ist mit 1µA sinnvoll niedrig: > http://www.murata.com/~/media/webrenewal/products/... Perfekt! Dann bau ich mal den ersten Prototyp. Vielen Dank
@Markus B. (pspracers) >Wie Das? dann ist der Kondensator doch erst bei ca 80% Ladung >zudem steht hier: Im Prinzip ja, aber das gilt nur für die reine RC-Ladung. Dein iCoupler ist aber eher eine Konstantstromquelle (wenn er überhaupt so lange einen Quasikurzschluß verträgt). Damit geht es schneller, vor allem auf den letzten Metern, ähhh Volt ;-) >"Ein nur teilgeladener Gold-Cap verliert nach dem Abschalten der >Spannungsquelle sofort seine Ladespannung!" Das ist Unsinn. Oder zumindest mißverständlich. >> R = U / I = 3,3V / 40mA = 82 R >ist das nicht ident mit meiner Annahme? Also Stromversorgung ist der >isolierte Ausgang von iCoupler Nein. Denn mit dem Entkoppelwiderstand steht sofort die volle Spannung am Modul zur Verfügung, während der Superkondensator langsam aufgeladen wird.
Lothar M. schrieb: > Viele verwechseln diese Bauteile und deren Bezeichnungen, oder setzen > sie einfach gleich. Am besten vermeidet man Firmenbezeichnungen wie "Spuperkondensator" oder "Golcap", und benutzt die allgemeine Bezeichnung: Doppelschicht- kondensator. Man muss dann nur noch beachten, das es von verschiedenen Firmen verschiedene Ausführungen solcher Kondensatoren gibt, die sich z.B. durch unterschiedlichennenwiderstände unterscheiden. Der Innen- widerstand sollte immer zum gewünschten Strom passen.
Guten Morgen, Seit gestern grüble ich nun wie ich den Vorwiderstand des Kondensators bei gebrauch der Kondensatorladung überbrücken kann. Sobald ich das Werkzeug umstecken möchte läuft der BLE113 mit max. 10mA. Das ergibt aber mit U = R*I = 82Ohm*10mA=0,82V am Ladewiderstand 3,3V-0,82V = 2,48V für den BLE113 Zusätzlich habe ich noch den Drop am Beginn des Entladevorgangs (der ist aber mit 0,3*50mA = 15mV dank des kleinen ESR sehr klein) (50mA aus 40mA Ladewiderstand und 10mA für den BLE113) Also sehe ich als einzige Lösung den Ladewiderstand kurzzuschließen sobald das Werkzeug vom System getrennt ist und umgesteckt wird. Ich dachte da an ein Selbstleitendes MOSFET, kenn mich in dem Bereich aber nicht so gut aus :/ Gibts da Typen dir ihr mir empfehlen könnt? Vielen lieben Dank! :) lg Markus
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Hab es erstmal mit einer P-Mosfet Strombegrenzerschaltung versucht, gefällt mir ansich schon sehr gut.
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