Krátkodobě napájený obvod kondenzátorem

Zpráva

Darthy · #1 Příspěvek od **Darthy** » 20 led 2020, 15:40

Je reálné použít kondenzátor například 1000uF na 25V, na krátkodobé "napájení" zařízení na 3,3V s odběrem max 10mA? Krátkodobým mám na mysli třeba 5 sekund.
Opravte mne pokud počítám špatně:
3,3V při 10mA je 33mW, 33mW * 5s = 165mJ.
1000uF kondenzátor by při nabíjení 20V měl mít podle E=½C·V² asi 200mJ.
Takže energie by teoreticky měla být dostatečná. Nemám ale započítány ztráty součástek použitých na stabilizaci na 3,3V. Což mě přivádí k dotazu, co použít na "stabilizaci" v tomhle případě? Uvažujme že bych teoreticky mohl mít kondenzátor 4700uF, který dodá až 900mJ, což mi zvýší max možnou energii při zachování stejného času na 180mJ a tím odběr až na 55mA. Jen podotýkám že výsledné zařízení musí být co nejmenší...

#2 Příspěvek od **forbidden** » 20 led 2020, 15:44

Proč nepoužiješ nějakej akumulátor? Dělají se i daleko menší, než běžnej elyt 1 mF/25 V. Když už kond, tak nějakej SuperCAP.

Darthy · #3 Příspěvek od **Darthy** » 20 led 2020, 15:49

To "zařízení" bude už na baterce 25V, ze které jen pomocí tlačítka potřebuju získat impuls na zobrazení stavu baterie. Těch baterek je hromada a bylo by to na každou (cca 50+), přijde mi zbytečné používat další zdroje abych je pak musel vyměňovat, případně jich tolik kupovat.

#4 Příspěvek od **miroja** » 20 led 2020, 15:50

Ku koncu ery videomagnetofonov sa na zalohovanie casu na sekundy az desiatky sekund pouziavali vysokapacne kondiky (radovo jednotky az desiatky mF - pod m mysli m milifarady) na nizke napatia. Tusim ze to bolo prave okolo 3V.

termit256 · #5 Příspěvek od **termit256** » 20 led 2020, 16:15

Vem nejaky spinany zdroj s nejvetsi ucinnosti pri proudu ktery potrebujes, v tvem pripade treba LTC3632.
Pouzivam to tak pri zapisu dat pri vypadku napajeni, neni s tim zadny problem. Kondik das tak velky, jak dlouhy cas budes potrebovat.

termit256 · #6 Příspěvek od **termit256** » 20 led 2020, 16:18

Vem nejaky spinany zdroj s nejvetsi ucinnosti pri proudu ktery potrebujes, v tvem pripade treba LTC3632. Vyrabi se i v pouzdru DFN 3x3mm, takze i pozadavku na co nejmensi zarizeni vyhovi.
Pouzivam to tak pri zapisu dat pri vypadku napajeni, neni s tim zadny problem. Kondik das tak velky, jak dlouhy cas budes potrebovat.

JoDiK · #7 Příspěvek od **JoDiK** » 20 led 2020, 16:23

Myslím, že 22mF na 5,5V by ti mohlo fungovat spolehlivěji například tenhle...
Pokud ale řešíš cenu, protože toho budeš mít hodně, pak těžko říct, nezbude než sestavit prototyp a ověřit to. Ale netuším, jak budeš uspokojivě řešit pokles napětí při vybíjení toho kondenzátoru a stabilizaci napětí pro to tvoje zařízení... Napadá mě jedině snad dc dc měnič, ten ale taky není levný... I když obecně se taky dá vyrobit za pár korun - něco takového je třeba v LED lampičce se solárním nabíjením na zahradu a celé se to vejde do padesátkoruny - tam je ale nějaký zákaznický obvod pod plivancem a jedna externí cívka.
Edit: Když se nad tím ale zamyslím, proč vlastně řešíš napájení z kondenzátoru, když to máš na té baterce? Tak to napájej z ní ne? Stejně bys z ní asi nabíjel ten kondenzátor?

#8 Příspěvek od **miroja** » 20 led 2020, 16:32

Hmmm... zle som si pamatal kapacitu...zjavne dosahuje az k Faradom...
Napriklad (zadal som do hladania memory backup capacitor).

Kód: Vybrat vše

https://www.ebay.com/sch/i.html?_from=R40&_trksid=m570.l1313&_nkw=memory+backup+capacitor&_sacat=0

Darthy · #9 Příspěvek od **Darthy** » 20 led 2020, 16:41

Jak funguje dobíjení takového kondenzátoru, resp. jak rychle se dokáže nabít, předpokládám že impuls o větším napětí na to nevystačí?

JoDiK píše: Edit: Když se nad tím ale zamyslím, proč vlastně řešíš napájení z kondenzátoru, když to máš na té baterce? Tak to napájej z ní ne? Stejně bys z ní asi nabíjel ten kondenzátor?

Napájet z ní to právě nechci, je primárně určená k něčemu jinému a v případě že by byla skladovaná přiliš dlouho, mohlo by ji to vybít úplně a to je nežádoucí. Ty baterky na které to bude použito dlouho leží bez použití. Proto chci využít jen jednoduchého tlačítka které zapne ATmegu328P s 0,91" OLED displayem, zobrazí stav baterky a za těch 5s zase zhasne.

termit256 · #10 Příspěvek od **termit256** » 20 led 2020, 16:47

Ja to nejak nechapu, z ceho chces ten kondik teda nabijet? Pokud jedes po spotrebe, vykasli se na pitomy OLED a pouzij LCD.

Darthy · #11 Příspěvek od **Darthy** » 20 led 2020, 16:52

No z té baterky na které to bude, ale ten stačí nabít pomocí toho tlačítka. Takže ve výsledku jen stisknu tlačítko, to nabije kondík z baterky a po puštění tlačítka se od baterky odpojí. Energii uloženou v kondíku pak jen využiji na napájená zbytku obvodu, který "změří" napětí na baterce a zobrazí stav na displayi. Celé tohle zařízení slouží jako kryt na kontakty baterky, na kterém bude i ukazatel stavu.

Dneska jsem měřil odběr 128*64 OLED displaye s Arduino Pro Mini, a odběr byl max 20mA s plně rozsvíceným displayem. Já chci použít ve výsledku jen OLED 128*32 (jsou levné, malinké a dostupné a stačí jen 4 piny pro I2C) přímo s A328P. potřebuju aby se to vešlo do rozměru 3x7cm (výška už pak není tak mco důležitá).

termit256 · #12 Příspěvek od **termit256** » 20 led 2020, 17:01

A cemu ma ten kondik pomoct? Proste tim tlacitkem zapni napajeni voltmetru a pokud ho budes drzet, bude to merit. Jakymkoliv dalsim orlojem s kondiky spotrebu jen zhorsis. Co je to za baterku?
Nebo pouzij treba tohle, pisou odber 5mA a vetsinu z toho bude zrat LEDka podsviceni.
https://www.ebay.com/itm/Blue-LCD-12V-2 ... Sw2BFdMS8z

Nebo tady mas i s barvickami, pisou ze ve sleepu to bere cca 10uA
https://www.ebay.com/itm/10-100V-LCD-Ba ... SwKAFeBC~w

Darthy · #13 Příspěvek od **Darthy** » 20 led 2020, 17:12

Hm, to je taky možnost, že to bude fungovat jen při držení. Jen zase uvažuji tu nejhorší možnost, náhodou se tlačítko při skladování zmáčkne nebo zasekne a baterka se vybije.
Co je to za baterku? No, používáme ji do bezpiloťáku, ale není to žádný standart, je to speciální od amerického výrobce toho bezpilotního letounu. Uvnitř je sice 6 běžných LoIon článků (max napětí 25V, cca kolem 3,6Ah tuším), ale baterka samotná má zvlášť nestandartní konektor na nabíjení, a zvlášť výstup pro napájení.

#14 Příspěvek od **rnbw** » 20 led 2020, 17:26

Pamatove kondenzatory su nevhodne na toto pouzitie, nesmu sa rychlo (velkym prudom) nabijat ani vybijat.

samec · #15 Příspěvek od **samec** » 20 led 2020, 17:30

To je predsa jednoduché.
Elektricky náboj vieš vyjadriť pomocou napätia a kapacity
Q=U.C
alebo pomocou prúdu a času
Q=I.t

čiže
U.C=I.t

Pričom I je celkový prúd z kondenzátora ( = vstupný prúd do stabilizátora = výstupný prúd + vlastný prúd stabilizátorom)
a U je rozdiel max. napätia na kondenzátore mínus minimálne napätie na stabilizátore, pri ktorom ešte dokáže dodať na výstup stabilizované napätie.

Napríklad nech je Umax=25V, Uvst=5V, Ivyst=10mA, Iklud=10mA, C=1000uF,
tak
t=(25V-5V).1mF/(10mA+10mA)=20V.1mF/20mA=1s