Разряд конденсатора

[Рэй]

Можно ли разряжать кондер неизменным током 1А при неизменном напряжении 12В в процессе всего времени разряда?

[electroget]

Нет.

[Martian]

можно, при определенных условиях: если он был заряжен таким количеством энергии, что к концу требуемого времени разряда на выходе преобразователя всё ещё можно было бы получить 12 ВА

[mickbell]

Вопрос поставлен некорректно. Какое напряжение имеется в виду? На конденсаторе? Но как оно может не изменяться, если конденсатор разряжать? А если это напряжение не на конденсаторе, тогда на чём?

[Martian]

Некорректно, да. Но понятно ведь, чего хочет... но аккумуляторы так просто свои позиции не сдадут.

[Рэй]

Как расчитать время разряда кондера 1Ф, заряженного до 12В, при нагрузке 1А:
Е=СU^2/2=1*12^2/2=72 Дж=72 Вт×с
Т=72/(1А×12В)=6 с
или
Т=5RC=5×12В/1А×1Ф=60 с?

[mickbell]

Martian писал(а):

Некорректно, да. Но понятно ведь

Я думаю так: понятно или непонятно, но пусть сам сформулирует, чего хочет. Этим самым половину дела он сделает.

[Рэй]

Какое напряжение имеется в виду? На конденсаторе? Но как оно может не изменяться, если конденсатор разряжать?

Напряжение на кондере. При одновременно стабилизированных токе и напряжении, если такое возможно - о чем я и спрашиваю

[mickbell]

Во-первых, на конденсаторе, а не на кондёре. Во вторых, такое невозможно принципиально. Забирая из конденсатора ток, вы уменьшаете его заряд, ибо q = I*t. Если заряд конденсатора уменьшается, то ОБЯЗАТЕЛЬНО уменьшается и напряжение на нём, ибо U = q/C.

Martian писал(а):

Но понятно ведь, чего хочет...

Таки нет. Всё оказалось ещё хуже.
PS. Строго говоря, есть один случай... Но, во-первых, он не полностью удовлетворяет поставленному условию, во-вторых, физически нереализуем. Так что - нет, нет и нет.

[Рэй]

Почему получается разное время разряда по указанным формулам?

[Martian]

в первой ошибка. то есть, во второй формуле первой части. Джоули посчитаны верно, дальше нет, так как исходите из своего желания получать 12 ватт всё время разряда, а не из того, что будет на самом деле.

[Рэй]

Т.е. будет 60 секунд?

[Martian]

да. но по такому графику (справа):

То есть, уже через 2T в нём практически иссякнет энергия, и уже неспеша оставшаяся будет расходоваться 3T времени...

[Рэй]

Martian писал(а):

можно, при определенных условиях: если он был заряжен таким количеством энергии, что к концу требуемого времени разряда на выходе преобразователя всё ещё можно было бы получить 12 ВА

Как практически это сделать?

[Martian]

Ну как... я не настолько силён в теории, чтобы cделать точный и, главное, верный расчёт, но попробую.
Предположим, нужно целый час получать с конденсатора 12 вольт, да ещё ток в 1 ампер.
Из формулы расчёта запасенной энергии E = (V² x C) / 2 видно, что увеличение напряжения гораздо выгоднее, чем увеличение ёмкости, так как энергия всего лишь прямо пропорциональна ёмкости, в то время как напряжению она пропорциональна в квадрате.
Берём напряжение в 300 вольт, так как конденсаторы на 450 вольт это последний рубеж по стоимости и доступности.
12 Ватт*час = 43200 Джоулей

С=2E / V² = 43200*2 / 300² = 0.96

Вот такая ёмкость получилась, небольшая числом, но в фарадах. Теперь вспомним кривую разряда, что большую часть времени напряжение и ток значительно меньше начальных. Если мы используем в качестве преобразователя почти обычный импульсный блок питания с верхним порогом в 300 вольт и нижним порогом в 14 вольт, нам придётся увеличить ёмкость на 20%. Но, предположим, что нам несложно сделать универсальный преобразователь (понижающе-повышающий всего-то немного усложненная схема да лишний транзистор), который выжмет досуха, и притом, КПД преобразования 95%. Компенсируем потери 5 %, получаем ёмкость почти ровно 1 Фарад.

Чтож, накапливаем. Берём конденсаторы фирмы KEMET, 10000 мкФ/450 В, их размер в диаметре 90 мм, длина 146 мм. Понадобится таких 100 штук. Это, наверное, 5-10 тысяч долларов. Коробка примерно метр на метр и высотой 20 сантиметров.
Полагаю, надо будет продумать охлаждение. Гарантированный срок службы такой системы пару лет.
Напоминаю, это 12 ватт в течение часа.
Но если надо всего лишь 10 минут - просто делим на 6. Тысяча долларов, 18 конденсаторов. Коробка всё ещё больше самого простого бесперебойника стоимостью, наверное, долларов 50 и с энергией на порядок больше.

Совершенно не удивлюсь, если сейчас скажут,что я сильно ошибся, и всё надо умножить на 3 минимум - физик из меня не ахти, (как и что угодно другое - дилетант-с) Но удивлюсь, если реальные числа меньше.

[musor]

бежим в шопинг покупает тяговый свиной акум заряжаем сутки и радуемся ....
стоить будет менше и никаких там ДСДС суперских не надо...

[mickbell]

Martian писал(а):

Тысяча долларов, 18 конденсаторов.

На работе в одну из систем питания коллеги заложили некий суперконденсатор - сборку ионисторов не знаю какой ёмкости, напряжением или 24, или 27 В. То ли не удалось закупить, то ли финансы оказались не по зубам, сейчас ставят туда обычную аккумуляторную батарею. Но сам факт, что такие суперконденсаторы в принципе существуют, внушает надежду на что-то.

[Hand-Maker]

Предположим, нужно целый час получать с конденсатора 12 вольт, да ещё ток в 1 ампер.

Шикарная выкладка!
И для сравнения, с этой задачей справится аккумулятор на ...
(далее просто перечисляем ключевые слова из цитаты ) 12 вольт 1 ампер*час.
Ну возьмем для гарантии и запаса 12 В 2 А*ч -- коробочка с четыре сигаретные пачки и стоимостью пару-тройку баксов.

[vlasovzloy]

А вы видели как взрываются суперконденсаторы? Я нет, но факты случались. А как аккусы гелевые взрываются? Я даже не слышал про такое. Надуваются да, видел