Sử dụng tụ điện đơn giản để đệm pin?

Tôi có một ứng dụng đơn giản trong đó nguồn cấp điện 6V, 2A DC đang lái 4 động cơ cấp độ sở thích. Trong hầu hết các trường hợp, điều này là đủ, nhưng có những trường hợp (khi tất cả các động cơ được tải đột ngột) khi tôi nghĩ rằng sức mạnh sẽ vượt quá 2A trong một khoảng thời gian ngắn.

Tôi được đề nghị rằng tôi nên sử dụng một tụ điện giữa nguồn năng lượng của mình và các servo để xử lý loại tải tạm thời này. Thật không may, người gợi ý đã không biết làm thế nào điều này thực sự sẽ được thực hiện. Tôi đã thử Đại học Google, nhưng chủ yếu xuất hiện các video về tụ điện khổng lồ đang được sử dụng để làm nổ tung mọi thứ.

Ai đó có thể chỉ cho tôi đi đúng hướng, hoặc cho tôi một ví dụ mạch đơn giản về cách tôi sẽ làm điều này. Có đơn giản như nối một tụ điện vào dây dẫn dương?

Tôi nên làm những tính toán nào để xác định kích thước capactitor phù hợp? Ví dụ: nếu tôi muốn duy trì mức cao nhất của 3A trong 5 giây.

Tóm tắt tập hợp con:

I = hiện tại vượt quá sẽ được cung cấp.
T = thời gian để cung cấp thêm hiện tại này.
V = giảm điện áp chấp nhận được trong giai đoạn này.

C = điện dung ở Farad để đáp ứng yêu cầu này.
Sau đó:

• C = I x T / V

Về lý thuyết, và đủ gần để có ích trong các ứng dụng thực tế:

• Một Farad sẽ giảm điện áp xuống một volt trong một giây với tải 1 Ampe.

  Quy mô theo yêu cầu.

Kết quả không đáng khích lệ :-(.

(1) Cung cấp một tụ điện để làm mọi thứ

Đối với dòng điện quá dòng I ampere, giảm V volt theo thời gian T giây (hoặc một phần của nó) Tụ điện C yêu cầu là, như trên)

• C = I x T / V <- Giới hạn cho VIT đã cho

  tức là nhiều dòng điện hơn đòi hỏi nhiều điện dung hơn.
  Thời gian giữ nhiều hơn đòi hỏi điện dung lớn hơn.
  Điện áp rơi dễ chấp nhận hơn = điện dung ít hơn.

hoặc giảm thuế TNDN là, chỉ cần sắp xếp lại

• Vdroop - (T x I) / C

hoặc thời gian Cap C sẽ giữ CIV đã cho, chỉ cần sắp xếp lại =

• Thời gian = T = V x C / I

Vì vậy, ví dụ như quá tải 1 amp trong 1 giây và 2 volt

C = I x T / V = ​​1 x 1 x / 2 = 0,5 Farad = Um.

Supercaps có thể giúp bạn tiết kiệm miễn là có thể hỗ trợ dòng điện cực đại.

GIẢI PHÁP SUPERCAP

Một giải pháp Supercap (SC) trông gần như khả thi.

Các siêu xe 3F, 2.5V này là cổ phiếu cũ có sẵn từ Digikey với giá $ 1,86 / 10 và dưới 85 cent về khối lượng sản xuất. Giá cả

Đối với đơn vị 3F, 2.7V, tốc độ xả 1 giây chấp nhận được đến 1/2 Vrated là 3,3A. Điện trở trong là dưới 80 milliohms cho phép giảm khoảng 0,25V do ESR ở 3A.

Hai trong loạt cho Vmax 1,5F và 5,4V. 3 trong loạt cung cấp cho 1 Farad, 8.1V Vmax, cùng xả 3 lần và giảm 0,75V do ESR ở 3A.

Điều này sẽ hoạt động tốt cho các đợt tăng trong phần mười của phạm vi giây. Đối với trường hợp wort được chỉ định 3A, yêu cầu 5 giây có lẽ cần 15 Farad.

Cùng một gia đình 10F, 2,7V $ 3/10, 26 milliohm có vẻ tốt. 10A cho phép xả thải. Hai trong loạt giảm xuống từ 5,4 đến 5 volt ở 3A cho

T = V x C / I = 0.4 x 5 / 3 = 0.666 seconds.  

Đến đó.

(2) NẾU rớt xuống gây ra thiết lập lại hệ thống, v.v. và người ta muốn tránh điều này (như người ta thường làm :-)) một giải pháp hữu ích thường là cung cấp một nguồn cung cấp phụ cho các thiết bị điện tử có nắp giữ chúng trong thời gian bỏ học.

ví dụ điện tử cần nói 50 mA. Thời gian chờ mong muốn = nói 3 giây (!). Rớt xuống chấp nhận được = 2V nói.
Từ phía trên

• C = I x T / V = ​​0,05 x 3/2
  = 0,075 Farad
  = 75.000
  uF = 75 mF (milliFarad)

Điều này là lớn bởi hầu hết các tiêu chuẩn nhưng có thể làm được. Một siêu xe 100.000 uF là khá nhỏ. Ở đây, 3 giây giữ là "kẻ giết người". Đối với trường hợp bỏ học 0,2S điển hình hơn, giới hạn yêu cầu là

75.000 uF x 0,2 / 3 = 5000 uF = rất khả thi.

(3) Một pin nhỏ giữ cho thiết bị điện tử có thể hữu ích vì những lý do rõ ràng.

(4) Bộ chuyển đổi tăng tốc: Trong một thiết kế thương mại sử dụng pin không sạc được 4 x C, để cung cấp pin 5V, 3V3 và pin ổ đĩa (bộ điều khiển thiết bị tập thể dục), Vbattery đã xuống dưới mức 5V cần thiết trong suốt thời gian sử dụng pin và nhiều nhiều bên dưới khi động cơ hoạt động. (Thiết kế chính không phải của tôi). Tôi đã thêm một bộ chuyển đổi tăng cường dựa trên gói biến tần Schmitt CMOS 74C14 để cung cấp 5V cho thiết bị điện tử mọi lúc cộng với 3V3 được điều chỉnh cho vi điều khiển. Dòng tĩnh của bộ chuyển đổi tăng và 2 x LDO regs và electron dưới 100 uA.

E & OE - có thể đã có một cái gì đó ở phía sai ở đâu đó, dễ dàng thực hiện. Nếu vậy, ai đó sẽ cho tôi biết về nó :-).

THÊM:

Truy vấn: Đã được (khá dễ hiểu) đề xuất rằng

• Tôi không chắc chắn bạn đang trả lời câu hỏi chính của người dùng.

  Để ngăn chặn quá tải một nguồn cung cấp năng lượng dường như không khả thi.

  Đây không phải là trường hợp cắt nguồn điện, đây là trường hợp muốn cho phép dòng điện cao hơn trong thời gian ngắn (theo thứ tự từ 5 giây trở lên).

  Đây có vẻ như là một trường hợp cần một nguồn cung cấp năng lượng khác

Phản ứng

Tôi tin rằng tôi đang giải quyết hoàn toàn câu hỏi, như đã hỏi, NHƯNG tôi cũng đang giải quyết những gì tôi tin là có thể là câu hỏi lớn hơn.

Do đó, dường như có tiếp tuyến và tài liệu không liên quan ở đây.
Tôi đã giải quyết các điểm không được yêu thích cũng như các điểm được hỏi dựa trên kinh nghiệm của riêng tôi trong các ứng dụng tương tự gần gũi và cũng dựa trên các kỳ vọng chung.

Các vấn đề là

• "Nếu nhu cầu vượt quá cung" và

• "Điều gì sẽ xảy ra nếu cung giảm xuống dưới cầu".

Đây là một và giống nhau trong thực tế nhưng có thể có nguyên nhân khác nhau.

Lưu ý rằng câu trả lời của tôi (1) nói cụ thể

• "Đối với hiện tại của tôi ampere"

và câu hỏi của anh ấy là

• "... Nhưng có những trường hợp (khi tất cả các động cơ được tải đột ngột) khi tôi nghĩ rằng mức tiêu thụ năng lượng sẽ vượt quá 2A trong một khoảng thời gian ngắn.

tức là đối phó với quá dòng là chính xác những gì anh ta đang yêu cầu.
NHƯNG quá dòng được gây ra bởi quá tải và, khi thấy "chi phí" của việc cố gắng xử lý quá dòng (0,5 mũ Farad hoặc bất cứ điều gì) thì viễn cảnh có thể chuyển sang "chúng ta có thể làm gì để vượt qua tình trạng quá tải này một cách khác biệt". "Giải pháp" rõ ràng nhất tiếp theo là chấp nhận cú đánh vào hiệu suất của động cơ, hãy để đường ray cung cấp giảm NHƯNG duy trì nguồn cung cục bộ để giữ cho điện tử lành mạnh. Một giải pháp khác mà tôi không bận tâm đến việc giải quyết vấn đề là xóa hệ thống bằng cách làm chậm tốc độ servo khi tất cả được bật cùng một lúc. Cho dù điều này được chấp nhận phụ thuộc vào ứng dụng.

Lý do mà chúng ta có thể TRY để giải quyết tình trạng quá dòng ngắn hạn là do nguồn cung có khả năng dự phòng hầu hết thời gian và điều này được sử dụng để sạc các nắp trước khi sự kiện tăng đột biến. Các mũ không kỳ diệu sản xuất thêm dòng điện, chỉ tiết kiệm tối đa dòng điện dự phòng cho một ngày khó khăn.

Để cung cấp dòng điện, tụ điện PHẢI mất điện áp vì vậy tôi cũng chỉ định giới hạn chấp nhận được cho điều đó. Tôi nghĩ rằng bạn sẽ thấy rằng nếu bạn đáp ứng yêu cầu của anh ấy bằng số và sau đó cắm chúng vào công thức của tôi thì câu hỏi của anh ấy sẽ được trả lời.

Re trên bài geometrikal.

• Nhưng nó không phải là trường hợp 6V * 3A * 5s. Bạn cần đủ điện dung để ngăn đầu ra không bị chùng xuống đủ thấp để khiến đầu ra của nguồn điện cần lưu trữ nhiều dòng điện hơn. Nó thực sự sẽ không xảy ra theo một cách tốt.

Điều gì xảy ra phụ thuộc rất nhiều vào đặc điểm cung cấp ban đầu.
Hãy tưởng tượng một LM350 đã được sử dụng. Bảng dữ liệu ở đây . Đây thực chất là một LM317 trên steroid. Tốt cho khoảng 3A trong hầu hết các điều kiện và 4,5a TRÊN NHIỀU, kết thúc sâu sắc trên ứng dụng. Đảm bảo 3A. Hình 2 cho thấy rằng nó là tốt cho 4.5a cho một khác biệt Vin-Vout từ 5 đến 15V tùyvề các vấn đề khác. Nó có thể được chạy lên gần giới hạn hiện tại của nó với quy định tốt. Nếu được chạy ở 3A và nếu độ rơi ngang qua nó không quá cao và nóng lên thì nó sẽ không được cung cấp nóng và các đỉnh không liên tục là 4,5A. Làm điều này quá thường xuyên và nhiệt độ sẽ tăng lên và làm cho 1,4,5 và một vài điều không rõ ràng sẽ ảnh hưởng đến cách nó hoạt động. Đầu tiên Vout sẽ bắt đầu rơi trên các đỉnh và một tụ điện ở đầu ra sẽ giúp nó phục vụ tải. Tăng drOop và các đỉnh dài hơn và tụ điện sẽ được gọi để làm nhiều hơn nữa. Nếu IC quyết định cắt bỏ hoàn toàn trong một thời điểm (điều này khó có thể xảy ra) miễn là T x I / C không vượt quá điện áp rơi, có thể chấp nhận tụ điện sẽ thực hiện toàn bộ công việc. Khôi phục Iout về 3A và tụ điện sẽ sạc lại cho đến lần tiếp theo.

Hóa ra có một số sản phẩm làm điều này cho máy thu RC. Chúng thường được chỉ định để loại bỏ hiện tượng mất điện hoặc thiếu sáng do các điều kiện hiện tại cao như khóa servo trong một khoảng thời gian ngắn.

Đây là một đơn vị đại diện. Các nhà cung cấp mang một số biến thể với khả năng lưu trữ khác nhau.

Bộ công suất TURNIGY giúp ngăn "bên ngoài màu nâu" đặt lại Rx của bạn nếu amp servo của bạn rút ra các xung đột hoặc bạn gặp trục trặc Rx. Nó cũng sẽ giúp giảm tải cho BEC ESC của bạn và giảm khả năng bị trục trặc. Chỉ cần cắm nó vào bất kỳ kênh dự phòng nào trên máy thu của bạn.

Operating Voltage : 3.2V - 11.1V (1s ~ 3s LiPo)
Capacitor voltage: 15v
Storage Capacity: 783333uf
Data on a 3A load spike typically seen when large retracts jam:
Supply 6v with a voltage drop to 4.7v over 0.88sec
Supply 6v with a voltage drop to 3.0v over 3.0sec (3.0v minimum voltage of the OrangeRx 6ch)

http://www.hulkking.com/hulkking/store/uh_viewItem.asp?id Productt = 17100

Tôi tìm thấy bảng này để tính toán sụt áp Sur nó là lý thuyết nhưng cho một ý tưởng tốt:

http://mustcalculate.com/electronics/capacitorchargeeanddischarge.php?vfrom=5&vs=0&c=0%2C000470&r=33&time=0%2C1