Зарядка конденсатора 35В 470мкФ с батарейкой типа «таблетка»

Есть два вопроса: количество зарядок и время зарядки.

Аккумулятор 2450 имеет около 620 мАч энергии. ( техническое описание от digikey ). Я предполагаю, что вы хотите зарядить конденсатор тем же напряжением, что и батарея: 3 В. Поэтому для полной зарядки 470 мкФ вам понадобится:

$Q_{cap} = C \times U$

$Q_{cap} = 470 \mu F \times 3V = 1.41 mC$

$Q_{bat} = 620mAh$

$Q_{bat} = 620mAh \times \dfrac{3600 s}{1 h} \times \dfrac{1 A}{1000 mA} = 2232 As = 2232 C$

$Cycles = \dfrac{Q_{bat}}{Q_{cap}} ~= 1582978$

Таким образом, батарея может заряжать конденсатор более 1,5 миллионов раз. Если вы хотите «полностью зарядить» конденсатор на 45 В, это число упадет до 100 тысяч раз, что более чем достаточно.

Помните, что я не предполагаю потери или другие схемы, подключенные к батарее.

Второй вопрос заключается в том, можно ли зарядить конденсатор менее чем за 6 секунд. Нам нужно знать, какова максимальная валюта, которую мы можем получить от батареи. Вернемся к техническому описанию, это число равно 0,2 мА.

$Q_{cap} = 1.41 mC$(из предыдущих расчетов)

Чтобы накормить это количество сборов за 6 секунд, у нас будет валюта:

$I_{cap} = \dfrac{Q_{cap}}{\Delta T} = \dfrac{1.41mC}{6 s} = 0.235mA$

Поскольку требуемая валюта ниже необходимой, невозможно зарядить конденсатор менее чем за 6 секунд. Число из таблицы данных - это "непрерывная стандартная нагрузка". Возможно зарядить конденсатор менее чем за 6 секунд, но это может быть опасно.

Вы можете попробовать другого производителя, кроме того, который я показал, у них может быть аналогичная батарея с более «непрерывной стандартной нагрузкой».

Еще один момент, о котором следует упомянуть, заключается в том, что вам нужно учитывать ток, потребляемый от схемы, которую вы строите, для зарядки конденсатора, и вычесть его из доступного тока из таблицы данных.

Используйте предоставленный @RMAAlmeida аккумулятор емкостью 620 мАч.

Энергия в шапке = 0,5 x C x V^2 = 0,5 x 4,7x 10^-4 x 35^2 = 0,2879 Дж

Емкость аккумулятора = номинальная 620 мАч x 3 В = 1,8 Втч.
На практике напряжение будет падать, скажем, на 1,5 Втч (или меньше). 1,5 Вт·ч = 1,5 x 3 600 Вт·с = 5 400 Вт·ч.

Циклы при 100% эффективности ~= 5400/0,2879 =~ 18 800 циклов.

Если конденсатор заряжался через резистор, потери = 50%.
Заряд с повышающим преобразователем означает, что напряжение может соответствовать Vcap в каждой точке, поэтому потери могут быть ниже.
Предположим, что эффективность 80% достижима.

Циклы = 18 800 * 0,80 = ~ 15 000

Предположим, что для работы повышающего преобразователя доступно 2,5 В.
При 1 мА энергия на входе = 1 мА x 2,5 В = 2,5 мДж/с
​​При эффективности 80% энергия на входе = 2,5 * 0,8 = 2 мДж/с

Энергия крышки сверху составляет 288 мДж, поэтому время зарядки = 288/2
= 144 секунды при 1 мА.

Таким образом, время зарядки x Battery_mA = 144 Время зарядки = 144/Battery_mA.

Таким образом, если, например, было доступно 5 мА или повышающий преобразователь, время зарядки ~ = 144/5 = 28,8 с
= скажем, 30 секунд.
50 мА (при наличии) дает 3 секунды.

Скорректируйте предположения по желанию.

Э&ОЕ

Возможный повышающий преобразователь IC.

Существует значительное количество микросхем повышающих преобразователей азиатского производства, которые используются в зарядных устройствах для мобильных телефонов и т.п. Некоторые из них могут управлять внешними полевыми МОП-транзисторами или биполярными транзисторами, что дает им сколь угодно высокую мощность и напряжение. В данном случае проблема только в напряжении.

Nanjing Chipower производит множество полезных микросхем.
Если вы ищете горгульи

Нанкин Чипауэр pdf

вы найдете различные устройства, которые они делают.

Здесь может пригодиться повышающий преобразователь CE9908 — техническое описание здесь.
Гарантированное пусковое напряжение 0,9 В, внешний привод MOSFET, способный задавать напряжение питания для увеличения привода после запуска, внешний контакт обратной связи или установка напряжения, упаковка SOT23-5 или SOT89-5. Вы хотите CE9908B125M. Поскольку ваш Vout > Vddmax, а Vin < Vdd_min_operate_usual, вам понадобится небольшая дополнительная схема для управления Vdd, но это просто и дешево.

Если вы работаете как минимум от 2 В и вы можете смириться с ценой LT, рассмотрите превосходный LT1619 - техническое описание здесь

Обратите внимание, что показанная эффективность относится к типичным или показанным приложениям, и вы можете точно настроить их в соответствии со своим приложением.

Что-то вроде PIC10F204 - техническое описание здесь или аналогичный процессор также будет выполнять эту работу при доступном напряжении питания не менее 2 В.