Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Super cap Entlade/Ladekurve


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von Philipp S. (phischl)


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Hallo!

Ich habe eine Frage bezüglich meiner Schaltung die von einem Super-Cap 
versorgt wird. Der Super-Cap ist an dem ADP5092 angeschlossen und wird 
auf ca. 4,5V geladen (maximale Spannung 5,5V) - MCU und Bluetooth Chip 
befinden sich im sleep mode. Wenn die Schaltung aktiv ist, sinkt auch 
die Spannung am Kondensator - ist logisch.
Nachdem MCU und Bluetooth Chip wieder in sleep mode versetzt werden, 
steigt die Spannung am Super-Cap Sprunghaft an - um ca 400mV - danach 
steigt die Spannung langsamer. Der Energy Harvester wird vom ADP5092 
getrennt wenn MCU und Bluetooth Modul aktiv sind und dannach nicht 
wieder angeschlossen, trotzdem steigt die Spannung.

Weiß vielleicht jemand warum die Spannung sprunghaft/langsam ansteigt 
und kann mir dies erklären? Hat es damit was zu tun, das es eine 
Parallelschaltung vieler kleiner Kondensatoren ist wie in 
Beitrag "Goldcap Ladekurve" beschrieben?

Vielen Dank!

von Jim M. (turboj)


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Was sagt das Datenblatt zum Innenwiderstand des Supercaps?

von Teo D. (teoderix)


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Das sind Doppelschicht-Kondensatoren. Da dauerst schon ein wenig, bis 
sich die Ladungsträger beruhigt (gesammelt) haben.
Daher noch der leichte Anstieg nach dem da:
Jim M. schrieb:
> Was sagt das Datenblatt zum Innenwiderstand des Supercaps?

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Philipp S. schrieb:
> von einem Super-Cap
Von welchem denn?

> Weiß vielleicht jemand warum die Spannung sprunghaft/langsam ansteigt
> und kann mir dies erklären?
Sieh dir dort mal das Bild 3 an, dort "erholt" sich die Spannung auch 
nach einer "kompletten" Entladung:
https://www.degruyter.com/downloadpdf/j/mms.2016.23.issue-3/mms-2016-0031/mms-2016-0031.pdf
Oder dort das Bild 7:
https://dspace5.zcu.cz/bitstream/11025/11821/1/Kuparowitz.pdf

Du musst für weitere Recherchen also nach "recovery voltage super cap" 
suchen und findest dann z.B. das hier:
https://electronics.stackexchange.com/questions/282972/capacitor-gaining-voltage-over-time
Dort wird dann der zweite Recherchebegriff "dielectric absorption" 
genannt.

: Bearbeitet durch Moderator
von Philipp S. (phischl)


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Vielen Dank für eure Antworten!

Es handelt sich um den "Korchip DCS5R5104CF Doppelschicht-Kondensator 
0.1 F 5.5 V (Ø x H) 13.5 mm x 7.0 mm".
Im Datenblatt steht: Equivalent  Series  Resistance (ESR) = Less  than 
120Ω.

Werde mal nach "recovery voltage super cap" und "dielectric absorption" 
suchen, vielen Dank für den Tipp.

von nachtmix (Gast)


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Philipp S. schrieb:
> Hat es damit was zu tun, das es eine
> Parallelschaltung vieler kleiner Kondensatoren ist

Ja und jede dieser unterschiedlichen Kondenstoren hat auch seinen 
"privaten" Innewiderstand, und das führt zu einer Vielzahl von 
Zeitkonstanten, durch die auch Ausgleichsvorgänge innerhalb des 
Kondensators möglich sind.

Beachte aber, dass das nur Modellvorstellungen sind, die das elektrische 
Verhalten des Bauteils einigermaßen richtig beschreiben.
Wie der Ladungstransport im Detail vor sich geht, also welche 
elekrochemischen Prozesse dabei passieren (oder auch nicht), die evtl. 
ein eigenes Zeitverhalten haben, beschreiben solche Modelle meist nicht.

von Philipp S. (phischl)


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Vielen Dank für die Erklärung!!

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