¿Cómo funciona un relé o interruptor con baterías o capacitores?

Estoy cargando mi capacitor para que pueda actuar como una batería por un corto período de tiempo. Ya hice los cálculos para la carga y descarga de la batería.

Mi problema es que ahora que tengo una carga, quiero evitar que la corriente fluya hacia la carga hasta que el capacitor esté completamente cargado (o hasta mi umbral de voltaje requerido) para poder obtener la máxima potencia/energía de salida. Cuando el capacitor está completamente cargado, el controlador de carga detiene su flujo de corriente y deja de cargar.

¿Qué tipo de interruptor o relé necesito que pueda leer, detectar o sentir que mi capacitor está lleno y luego conectar el capacitor a la carga hasta que el capacitor caiga por debajo de cierto voltaje?

Mi carga es un módulo wifi que no quiero que fluya corriente hacia él y cause problemas antes de obtener la potencia o los niveles de energía correctos que se necesitan.

Mi condensador tendrá alrededor de 56 julios de capacidad. Mi carga necesita 1.65 Joules por 1 segundo, luego solo 0.1 Joules/seg. Esto me dará alrededor de 6-15 segundos de descarga hasta que alcance mi voltaje mínimo del capacitor que es 0.9V.

Quiero evitar que la energía vaya a mi carga hasta que el capacitor esté lleno.

Como se solicitó en su pregunta relacionada anterior, díganos qué es lo que realmente está tratando de hacer. ¿Qué problema se supone que resuelve este circuito? Su solución puede tener una mejor alternativa.
@Transistor Agregué más información.
Esta es una aplicación de recolección de energía , ¿verdad? (haciendo uso de pequeños fragmentos de energía) Es posible que desee agregar la etiqueta de recolección de energía
¿Cuál es el intervalo mínimo esperado entre cargas de ráfaga de 1 segundo? ¿Puede definir el tiempo mínimo: máximo para cargar 1,65 J desde su fuente? o dar hojas de datos y más detalles. Luego da el Vmin para el Wifi. Sospecho que su fuente es de voltaje insuficiente
Incluso si pudiera obtener 2 V en el límite después de mucho tiempo cuando el D1 cae a 0, la potencia de 1,65 J en 1 s significa 1,65 W a 2 V o 825 mA, lo que significa que su ESR de límite (R1) de 500 mOhm caerá 412 mV y reduzca Vcap a 1.58V. Vuelva a intentarlo con mejores especificaciones, por ejemplo, Maxwell Cap 25mOhm
@TonyStewartSunnyskyguyEE75 Usaré un controlador de carga SPV1040 que emite 3,3 V para cargar mi condensador y maximizar mi panel solar de 3 V y 70 mA. También tengo un convertidor Boost justo antes de mi carga, que aumenta los voltajes bajos de 0.9-3.3V a 3.3V, 1-2A de salida a la carga. Este es solo un diagrama simple para saber qué tipo de interruptor necesito conectar y desconectar
Será completamente inestable a menos que actualice su pregunta con suposiciones más precisas. La ESR también es demasiado alta. Puedo pensar en una docena de parámetros que afectarán la respuesta. Así que por favor piénsalo más y especifica todo. por ejemplo, suposiciones para la ESR de la impedancia de la fuente de conversión Boost cuando se conduce a 2 ohmios aprox.
@TonyStewartSunnyskyguyEE75 R1 es mi resistencia de potencia, no mi Cap ESR. Todavía no miré capacitores específicos ... probablemente debería hacerlo. pero quiero maximizar mi salida de corriente máxima sin dañar mi convertidor elevador. Con R1, puedo obtener una corriente máxima de 6,6 A, que es de alrededor de 54,45 julios de mi condensador. Luego, el voltaje solo cae 0,5 V a 3,3 V durante 1 segundo, lo que todavía me deja alrededor de 52 julios a 2,8 V, que aumentará a 3,3 V.
Actualice su pregunta para corregir los errores y mostrar los cálculos.
@TonyStewartSunnyskyguyEE75 Puedo hacer eso.

Respuestas (1)

Un comparador con histéresis puede habilitar un dispositivo de conmutación (MOSFET de potencia, relé, etc.) cuando el voltaje del límite excede un punto de disparo, luego deshabilitar el dispositivo de conmutación cuando el voltaje del límite cae por debajo de un segundo punto de disparo (inferior). El interruptor permanecerá apagado hasta que el voltaje del límite exceda el primer punto de disparo (más alto) y el ciclo se repita.

El dispositivo comparador puede ser un IC comparador o un opamp. Es importante que todas las señales permanezcan dentro de los rangos de voltaje de entrada y salida del comparador. Este foro y otros tienen hilos que cubren comparadores con histéresis.

Creo que este es el tipo de interruptor que estaba buscando. Buscaré más en esos foros! Necesito que el voltaje del límite sea superior a 3,2 V y habilite el interruptor. cuando el voltaje de la tapa cae por debajo de 1,2 V para abrir para que pueda cargarse.
Linear Tech y TI tienen chips comparadores más nuevos (algunos CMOS) que se ejecutarán y funcionarán con esos voltajes bajos. ¿Cuál es la fuente de alimentación para el circuito comparador?
Tengo un panel solar, pero usando un mppt para cargar un condensador como batería.
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