儲能電容選型的計算方法

1.概述：

在電源設計中，有時候需要增加儲能電容來應付負載的瞬態(tài)大電流需求或者維持輸出電壓滿足負載掉電備份需求。典型的應用如電磁控制的開關器件的線圈浪涌電流，MCU的RTC時鐘備電等。

2.儲能容選型計算：

負載端的瞬態(tài)大電流，最簡單的方法是使用帶載能力強的電源。需要電源的最大輸出電流能力大于瞬態(tài)電流的峰值。當然這是最不經(jīng)濟的方法。如果瞬態(tài)電流持續(xù)時間很短ms級。則選用增大儲能電容的容值。

計算公式的推導以電容儲能為基準：

** 電容：C= Q/U**

** 電量：Q=I*t**

** 功率：P=U*I=Q*U/I**

** 能量：E=P*t=Q*U**

** 電容儲能：**

舉例：直流接觸器，線圈工作電壓值12V， 最低10V，浪涌電流3.6A （100ms）。選型計算儲能電容容值。

設正常工作時儲能電容的容量為C，兩端電壓為U1（12V），電容的容量為

W1=C*U1*U1/2 （這個過程電容儲存能量）

經(jīng)過浪涌后儲能電容的容量為C，兩端電壓為U2（10V），電容的容量為

W2=C*U2*U2/2  （這個過程電容釋放能量）

那么釋放的能量等于，直流接觸器需要的脈沖能量 W=P*t

W=W1-W2=C(U1*U1-U2*U2)/2=P*t

得到提供脈沖能量W，需要的最小電容容值為：

C=2*P*t/(U1*U1-U2*U2）

2018年撰寫于學習筆記: