请教DCDC给超级电容充电方案
超级电容是10F 2.7V的 ,想快速充满(30s内),12V供电电源不能超过200mA现在想到的方案是12V经过MP2451输出一个2.65V给超级电容充。实测基本符合,但有瞬时电流超过200mA。上电瞬间也有250mA左右的瞬态,求前辈们给些指导建议。
或者有没有其他推荐的充电方案
刚接触这一块,也希望前辈们给一些学习的建议。
恒流源充电,不要用电压源电路给超级电容充电。 peter_zhang 发表于 2021-7-9 01:28
恒流源充电,不要用电压源电路给超级电容充电。
太慢了吧 我需要快速充满(30S内),电流源效率不行吧 DCDC的恒流源 qtechzdh 发表于 2021-7-9 13:49
DCDC的恒流源
2451测的,上电瞬间电流250mA多吧,充电过程中电流在逐渐上升,最后大约212mA。想完全控制在200以内 本帖最后由 lusson 于 2021-7-9 14:25 编辑
楼主似乎自己绕进死胡同了。
能量是守恒的,又想要快速,又要限制输入功率,那就要来计算了。
就好比一个水管给一个蓄水池放水,如果水管的水量是恒定的,那么你蓄水池放满水的时间也是恒定的。
所以首先你要确定12V 200mA的功率在30秒内能不能充满,当然还要考虑效率问题,如果能充满,用楼上兄弟说的恒流恒压充电就好了,恒流恒压就是限制输出功率。
如果不行,你就要想另外的办法了。比如在放水管跟蓄水池之间再增加一个蓄水池做缓冲,在空闲的时候让中间的蓄水池装满水,这样在需要的时候可以让中间蓄水池和水管一起放水。中间蓄水池的大小取决于实际情况。 用这个专用芯片: bq24640 High-Efficiency Synchronous Switched-Mode Super Capacitor Charger 恒流模式充电,电源CV+CC环路可以解决你的问题 多久能充满,不是你自己设计的问题吗,你难道没有计算过?不管是恒压源 还是恒流源。
根本不存在什么恒流充电慢的问题,你脑子根本还没转过来。
法拉电容就是恒流限压充电,我们几百A都是这么充的,怎么充电慢,充不满了?
你用恒压源充电,由于电容上电瞬间相当于短路,电流会非常大,很容易触发芯片的过流保护。
如果保护措施不够,保险丝都烧了你的 。 充电慢 更换重新设计更大规格的充电电路呗? 你难道还想拿MP2451来做? 根本不合适了。
Superfire 发表于 2021-7-9 13:48
太慢了吧 我需要快速充满(30S内),电流源效率不行吧
电流源的效率不行???
工作10多年了,我还是第一次听到你这个说法。第一次知道电压源与电流源存在效率差异。
电流源电路也可以是DCDC实现,效率怎么不行了?你这种应用,效率至少90%以上是没问题。
转换效率行不行,跟你自己设计的电路有关系。 本帖最后由 peter_zhang 于 2021-7-10 12:06 编辑
按照电容公式:C=Q/V , 得出Ichg*T=C*V,按照你给的参数: Ichg=(10F*2.7V)/30S=0.09.
实际只需要90mA充电电流,恒流充电,即可在30S内将10F2.7V的法拉电容充满。
这个电源也太小了,不采用恒流源也是可以实现的,就按你的MP2451的电路DCDC恒压源,输出2.7V,再串1个合适的电阻限制充电电流即可。
最终得出结论:楼主根本没有计算过,这基本是中学知识就能解决的。 现在大多数人不会简单的模拟电路计算。
之前我就出个最基本的发光二极管选取限流电阻,无数多人都不知道咋取。 Q=IT=CU
2.7V10F电容,30秒充满,需要10F*2.7V/30S=0.9A电流,平均充电功率是2.7V/2 * 0.9A = 1.215W。
电源能提供的功率是12V * 0.2A = 2.4W。
2.4W > 1.215W,所以努努力是可能实现的,电路不会简单。 hecat 发表于 2021-7-10 13:37
Q=IT=CU
2.7V10F电容,30秒充满,需要10F*2.7V/30S=0.9A电流,平均充电功率是2.7V/2 * 0.9A = 1.215W。
0.9A电流?? qtechzdh 发表于 2021-7-10 13:46
0.9A电流??
都是国际单位制,应该没算错。 这个需求,做电赛的吧 peter_zhang 发表于 2021-7-10 12:04
按照电容公式:C=Q/V , 得出Ichg*T=C*V,按照你给的参数: Ichg=(10F*2.7V)/30S=0.09.
实际只需要90mA充电 ...
我计算大约是800多mA 所以觉得普通电流源不行
必须使用DCDC形式的电流源,之前也已经实现了,但是设备对输入功率有所要求
在测试过程中上电瞬间电流有超过250mA,充电时间大约是25S左右,充电过程大约是165->210mA递增,示波器抓取基本上是横流输入
我想做的是把全程控制在200mA以内,目前想到的方案是降低充电电压和DCDC输出电流,还在调整中
这个我刚接触,很感谢前辈指点,也在了解中 hecat 发表于 2021-7-10 13:37
Q=IT=CU
2.7V10F电容,30秒充满,需要10F*2.7V/30S=0.9A电流,平均充电功率是2.7V/2 * 0.9A = 1.215W。
是的,我也在调整中
在调试过程中直接使用MP2541输出时,发现最开始电流很小,充电过程缓慢,几秒钟之后速度提升进入恒流
peter_zhang 发表于 2021-7-10 11:51
多久能充满,不是你自己设计的问题吗,你难道没有计算过?不管是恒压源 还是恒流源。
根本不存在什么恒流充 ...
是的,也遇到了您说的情况,也在调整中
之前在上电瞬间出现了充电慢,感觉是上电瞬间的限流保护,导致充电速率很慢,几秒钟之后有所上升
之后的过程中加了3.3V上拉在FB口,明显提升,只是出现了现在的商店瞬间250+mA的瞬间电流,然后下降到165,然后逐步增加。上面的那个示波器抓图就是这个过程 我算错了,是0.9A电流 30S 才能充满
20秒充满的终极方案:找一颗大电流的DC-DC,加一颗运放搭成CC/CV,CC的采样放到输入,把输入电流控制到190mA
上面的图表中,假设DC-DC效率由60-90%线性增长 初始充电电流10A,终止充电电流0.775A,要快,只能这么玩 实际做项目,初始充电电流3A性价比最高,对充电时间影响很小了,小于3A的时间明显拉长得多
PowerAnts 发表于 2021-7-12 18:15
20秒充满的终极方案:找一颗大电流的DC-DC,加一颗运放搭成CC/CV,CC的采样放到输入,把输入电流控制到19 ...
赞赞赞!!! 用一个硬件乘法器,然后做环路调节,输出恒功率就可以, 笨笨仔 发表于 2021-7-13 09:01
用一个硬件乘法器,然后做环路调节,输出恒功率就可以,
10美分能干成的事,为啥要1.X刀呢? PowerAnts 发表于 2021-7-13 12:42
10美分能干成的事,为啥要1.X刀呢?
一个4路运放加几个三极管搭出来你能把成本干到1刀,那是你选的器件太好了 电容必须用恒流电路,至于充电速度方面肯定是电流越大充电越快,有一点要注意的就是,如果充电器的最大输出电压等于电容满电电压,电容电压接近满电的时候充电电流会急速下降,所以要想真正快速充满,需要充电器输出比电容满电更高的电压,电容用检测电路满电压后硬开关断开。
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