储能电容在电路中维持时间的计算方法
设电路正常工作时的输入功率为P,储能电容的容量为C,其两端的电压为U1,则电容储存的能量为
W1=C(U12)/2,
当输入电源掉电后,经过时间t, 电容两端的电压为U2,此时电容剩余的能量为
W2=C(U22)/2,
在这一过程中储能电容释放的能量
W=W1-W2=C(U12-U22)/2,
它应该等于电路维持正常工作所需的能量
W=Pt, (即输入功率乘以时间)
所以有
C(U12-U22)/2=Pt,
由此就可以得到电路维持时间t所需的最小电容量为
C=2Pt/(U12-U22)
在实际应用中,U2是电路能够正常工作的最低输入电压.
举例:
若电路正常工作时的输入电压为28V(U1),输入功率为30W(P),能够正常工作的最低输入电压为18V(U2),要求输入电源掉电50毫秒(t)时电路仍然能够工作,则所需储能电容的最小的电容量为
C=2 Pt/(U12-U22)
=2×30×50/(282-182)
=3000/(784-324)
=6.522mF=6522uF
一个使用在电源电路前端的储能电容器,输入电压是50V,当短电后,电容器开始为后续电路提供能量, 在提供能量75W时,必须保持电压不低于18V,请计算需要的电容量。
此电路还需要一个准确的回路电阻。回路电阻大小决定需要的电容器的容量大小。
此电路中各参数性能的换算公式如下;
C=R×PT×T/U1-U2
式中;
C;需要的电容量
R;回路总电阻
PT;回路需要保持的功率
T;回路功率保持时间
U1;输入电压
U2;能够保持一定功率和放电时间的电压