Métodos de control de carga para supercondensadores: métodos para proteger las fuentes de energía de daños debidos a las altas demandas de corriente de los supercondensadores
Escrito por: Ron Demcko | Joe Hock | Ashley Stanziola | daniel oeste
Abstracto:
Los diseños de circuitos que explotan el mayor almacenamiento de energía proporcionado por los supercondensadores requieren una consideración cuidadosa del mayor manejo de energía que el de las baterías al cargar estos dispositivos. La composición única de los condensadores electroquímicos de doble capa (EDLC) les permite inherentemente soportar grandes corrientes. La Tabla 1 a continuación es una breve lista de supercondensadores AVX cilíndricos (SCC) y de módulo conectado en serie (SCM), que muestra el suministro de corriente máxima y la capacidad de corriente disipadora. Estas especificaciones máximas normalmente excederán la capacidad actual de las fuentes de carga y provocarán fallas dentro del sistema de suministro de energía.
Los supercondensadores tienen una ESR baja, lo que hace que un supercondensador descargado aparezca como un cortocircuito, esto extraerá instantáneamente la corriente máxima de la fuente en un intento de cargar hasta su capacitancia nominal [I = C x (dV/dt)]. Normalmente, esta corriente de carga eclipsa en gran medida lo que la fuente de energía es capaz de suministrar. En muchos casos, la cantidad de consumo de corriente es mucho mayor de lo que la fuente de alimentación puede soportar, lo que provocará que la fuente de alimentación o el sistema sufra una falla permanente o al menos una alteración transitoria. Para demostrar esto, compare el consumo de corriente de un supercondensador con un transitorio que contiene cientos o miles de amperios, lo que provoca una caída de voltaje significativa en circuitos sensibles y genera errores de bits en transceptores de alta velocidad, apagado del sistema o reinicio del software. En un esfuerzo por mitigar este problema, existen muchos circuitos limitadores de carga, pero una comparación de alto nivel de los métodos de control pasivo y activo puede ayudar a determinar qué topología implementar.
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Los diseños de circuitos que explotan el mayor almacenamiento de energía proporcionado por los supercondensadores requieren una consideración cuidadosa del mayor manejo de energía que el de las baterías al cargar estos dispositivos. La composición única de los condensadores electroquímicos de doble capa (EDLC) les permite inherentemente soportar grandes corrientes. La Tabla 1 a continuación es una breve lista de supercondensadores AVX cilíndricos (SCC) y de módulo conectado en serie (SCM), que muestra el suministro de corriente máxima y la capacidad de corriente disipadora. Estas especificaciones máximas normalmente excederán la capacidad actual de las fuentes de carga y provocarán fallas dentro del sistema de suministro de energía.
Los supercondensadores tienen una ESR baja, lo que hace que un supercondensador descargado aparezca como un cortocircuito, esto extraerá instantáneamente la corriente máxima de la fuente en un intento de cargar hasta su capacitancia nominal [I = C x (dV/dt)]. Normalmente, esta corriente de carga eclipsa en gran medida lo que la fuente de energía es capaz de suministrar. En muchos casos, la cantidad de consumo de corriente es mucho mayor de lo que la fuente de alimentación puede soportar, lo que provocará que la fuente de alimentación o el sistema sufra una falla permanente o al menos una alteración transitoria. Para demostrar esto, compare el consumo de corriente de un supercondensador con un transitorio que contiene cientos o miles de amperios, lo que provoca una caída de voltaje significativa en circuitos sensibles y genera errores de bits en transceptores de alta velocidad, apagado del sistema o reinicio del software. En un esfuerzo por mitigar este problema, existen muchos circuitos limitadores de carga, pero una comparación de alto nivel de los métodos de control pasivo y activo puede ayudar a determinar qué topología implementar.
