Hallo, ich habe 15F/3V-Supercaps von Eaton (TV1325-3R0156-R). Mit diesem will ich eine Sensorschaltung+uC bis 2,7V betreiben, diese erfordert für 3 Stunden ca. 15Ws (sporadisches Messen). Rein rechnerisch kann der Cap 33Ws zur Verfügung stellen (3-2,7V). Theoretisch sollte das selbst bei einem Wirkungsgrad von 0,5 ausreichen. Kann der Cap diese 3h überbrücken? Was muss ich an Effekten noch beachten?
Petya schrieb: > Rein rechnerisch kann der Cap 33Ws zur Verfügung stellen (3-2,7V). Wie hast du das berechnet? Ich komme da als Differenz der Energie zwischen 3V und 2,7V nur auf 13Ws... > Was muss ich an Effekten noch beachten? Dass die Stromaufnahme der Schaltung nicht linear oder gar konstant ist.
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Hallo, wie kommst du auf 33Ws? Bei einem maximal erlaubten Spannungsabfall am Cap von 3V auf 2.7V ist nur eine Energie von 12.8Ws nutzbar. Hinzu kommen ~0.5Ws Verluste auf Grund der Selbstentladung. Würde lieber einen grösseren Cap verbauen oder gleich eine Li-Ion Zelle verwenden. Gruss, MiMa
Ach, sorry. Ich war in der Zeile verrutscht, war ein anderer Cap. Ok, dann 13Ws. Mir reichen auch 1-2h erstmal, ist erstmal nur ein Versuch der prinzipiellen Machbarkeit. An sich kann ich diese aber komplett entnehmen, auch wenn die Schaltung nur wenige ms lang in längeren Intervallen zieht? Wenn ich das ganze mit einem Aufwärtswandler kombiniere, dürfte das doch das Problem mit der nicht-linearen Stromaufnahme lösen, oder? (Vom verringerten Wirkungsgrad abgesehen. Ich will erstmal, dass es funktioniert, die Zeit passe ich dann über Kapazität/Messintervall an.)
Was spricht gegen simples Ausprobieren?
Petya schrieb: > Ach, sorry. Ich war in der Zeile verrutscht, war ein anderer Cap. > Ok, > dann 13Ws. Mir reichen auch 1-2h erstmal, ist erstmal nur ein Versuch > der prinzipiellen Machbarkeit. > An sich kann ich diese aber komplett entnehmen, auch wenn die Schaltung > nur wenige ms lang in längeren Intervallen zieht? > Wenn ich das ganze mit einem Aufwärtswandler kombiniere, dürfte das doch > das Problem mit der nicht-linearen Stromaufnahme lösen, oder? (Vom > verringerten Wirkungsgrad abgesehen. Ich will erstmal, dass es > funktioniert, die Zeit passe ich dann über Kapazität/Messintervall an.) Ein Aufwärtswandler hat aber normalerweise eine sehr hohe Ruhestromaufnahme. Besser wäre es wenn du 2 Caps in Serie hängst und damit den uC direkt versorgst. Diese können dann auch in Summe kleiner ausfallen als ein einziger, da die gespeicherte Energie mit dem Quadrat der Spannung steigt :-) E=1/2*C*(Umax^2-Umin^2) Jain. Je höher der Strom den du entnimmst, desto mehr Verluste im Cap. Lieber seeeehr großzügig dimensionieren oder noch besser testen :-) Ansonsten sehe ich kein Problem mehr. Sollte machbar sein
Mir fehlt da einfach die Erfahrung, daher die Frage, ob ich was nicht beachtet habe, das mein Vorhaben absurd macht - und nicht gleich ausprobiert :) DAnk für eure Antworten.
Petya schrieb: > Mit diesem will ich eine Sensorschaltung+uC bis 2,7V betreiben Vielleicht können Sensor und uC direkt mit 2.7V betrieben werden. Dann spart man sich Verluste durch Spannungsregler. Petya schrieb: > Was muss ich an Effekten noch beachten? Supercaps sind empfindlich auf Überspannung. Gedanken zum Ladestrom machen. Dieser muss eventuell begrenzt werden. MiMa schrieb: > Besser wäre es wenn du 2 Caps in Serie hängst und damit den uC direkt > versorgst. Die Spannungen verteilen sich umgekehrt proportional zur Kapazität. Also darf wegen der Bauelementstreuung nicht die maximale Spannung angelegt werden. MiMa schrieb: > Besser wäre es wenn du 2 Caps in Serie hängst und damit den uC direkt > versorgst. Diese können dann auch in Summe kleiner ausfallen als ein > einziger, da die gespeicherte Energie mit dem Quadrat der Spannung > steigt :-) > > E=1/2*C*(Umax^2-Umin^2) Was passiert mit der Gesamtkapazität bei der Serieschaltung?
Wenn Du sehr genau die maimale Stromaufnahme der Lastschaltung bestimmen kannst, die Dynamik zwischen maximalen Strom und niedrigem Dauerstrom nicht zu groß ist, die Spannung an der Last um ein paar 0,1V schwanken darf, dann ginge der Selbstbau einen Aufwärtswandlers oder SEPIC-Wandlers durchaus für den Betrieb über die Supercaps. allerdings schlüsselfertige ICs hierfür zu finden, wird nicht einfacht werden.
@Petya (Gast) >ich eine Sensorschaltung+uC bis 2,7V betreiben, diese erfordert für 3 >Stunden ca. 15Ws (sporadisches Messen). Macht im Mittel bei 3V ca. 1,4mW, 0,46mA bzw. 1,38mAh. Der Maximalstrom für die Messung liegt wahrscheinlich bei ca. 10-30mA. Eine kleine CR2016 hat schon 75mAh und kostet 40 Cent bei Reichelt. Wie große ist dein Supercap und was kostet der? Man muss allerdings prüfen, ob die Zelle die relativ hohen Pulsströme von einigen Dutzend mA verkraftet, ggf. braucht man noch einen recht großen Tantalelko parallel zur Zelle.
Petya schrieb: > Wenn ich das ganze mit einem Aufwärtswandler kombiniere, dürfte das doch > das Problem mit der nicht-linearen Stromaufnahme lösen, oder? Im Gegenteil. Solange der Wandler eine konstante Spannung ausgibt, ist zwar die Stromaufnahme Deiner Last konstant, mitnichten jedoch die Stromaufnahme des Wandlers. Die steigt natürlich mit fallender Eingangsspannung.
Harlekin schrieb: > Was passiert mit der Gesamtkapazität bei der Serieschaltung? Unglückliche Formulierung meinerseits :-) Wenn man 2 Caps in Serie hängt dann müssen das nicht 2*15F sein Bei z.B. 2 10F Caps in Serie ->5F wäre die gespeicherte Energie schon grösser als mit einem 15F. Harlekin schrieb: > Die Spannungen verteilen sich umgekehrt proportional zur Kapazität. Also > darf wegen der Bauelementstreuung nicht die maximale Spannung angelegt > werden. Hm oder einfach eine passende/mehrere Dioden parallel schalten um die maximale Spannung an jedem Cap zu begrenzen. Falk B. schrieb: > Wie > große ist dein Supercap und was kostet der? ~7€/Stück. Habe das mit der Batterie auch schon vorgeschlagen aber anscheinend müssen es Caps sein
Und Dioden in Sperrichtung parallel schalten, denn sonst könnte der C mit niedrigster Kapazität umgekehrt geladen werden und verliert ganz schnell ganz viel Kapazität.
5Ws/h, d.h. ungefähr 0,5mA 2,7V würden benötigt. Dieser wäre theoretisch mit dieskreten Halbleitern einfach aufzubauen. Jedoch sinkt bei Transitoren die Verstärkung mit abnehmenden Kollektorstrom. Das wäre keine Herausforderung, wenn es diskrete Transitoren gäbe, die statt 100mA, zB nur bis 1...5mA gehen würden und dort beta_max liegen würde.
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