Condensador de carga de 35V 470uf con celda de moneda

Hay dos preguntas: el número de carga y el tiempo de carga.

La batería 2450 tiene alrededor de 620 mAh de energía almacenada. ( hoja de datos de digikey ). Supongo que desea cargar el capacitor con el mismo voltaje que la batería: 3v. Por lo tanto, para cargar completamente un 470uF necesitarías:

$Q_{cap} = C \times U$

$Q_{cap} = 470 \mu F \times 3V = 1.41 mC$

$Q_{bat} = 620mAh$

$Q_{bat} = 620mAh \times \dfrac{3600 s}{1 h} \times \dfrac{1 A}{1000 mA} = 2232 As = 2232 C$

$Cycles = \dfrac{Q_{bat}}{Q_{cap}} ~= 1582978$

Por lo tanto, la batería puede cargar el condensador más de 1,5 millones de veces. Si desea "cargar completamente" el condensador con 45v, este número bajaría a 100 mil veces, más que suficiente.

Recuerde que no asumo pérdidas u otros circuitos conectados a la batería.

La segunda pregunta es si el condensador se puede cargar en menos de 6 segundos. Necesitamos saber cuál es la moneda máxima que podemos obtener de la batería. Volviendo a la hoja de datos, este número es 0,2 mA.

$Q_{cap} = 1.41 mC$(de cálculos anteriores)

Para poder alimentar esta cantidad de cargos en 6 segundos tendríamos una moneda de:

$I_{cap} = \dfrac{Q_{cap}}{\Delta T} = \dfrac{1.41mC}{6 s} = 0.235mA$

Como la moneda requerida es inferior a la necesaria, no hay forma de cargar el condensador en menos de 6 segundos. El número de la hoja de datos es la "carga estándar continua". Puede ser posible cargar el capacitor en menos de 6 segundos, pero puede ser peligroso.

Puede probar con otro fabricante aparte del que mostré, es posible que tengan una batería similar con más "carga estándar continua".

Otro punto a mencionar es que debe considerar la corriente extraída del circuito que está construyendo para cargar el capacitor y restarla de la corriente disponible de la hoja de datos.

Utilice la capacidad de batería de 620 mAh provista por @RMAAlmeida.

Energía en cap = 0,5 x C x V^2 = 0,5 x 4,7x 10^-4 x 35^2 = 0,2879 julios

Capacidad de la batería = nominal 620 mAh x 3 V = 1,8 Wh.
En la práctica, el voltaje caerá, digamos 1.5Wh (o menos). 1,5 Wh = 1,5 x 3600 Ws = 5400 Ws.

Ciclos al 100% de eficiencia ~= 5400/0.2879 =~ 18,800 ciclos.

Si un capacitor se cargó a través de una resistencia, las pérdidas = 50%.
Estar cargado con un convertidor elevador significa que el voltaje puede coincidir con Vcap en cada punto, por lo que las pérdidas pueden ser menores.
Suponga que se puede lograr una eficiencia del 80%.

Ciclos = 18.800 * 0,80 =~ 15.000

Suponga que hay 2,5 V disponibles para operar el convertidor elevador.
A 1 mA de energía de entrada = 1 mA x 2,5 V = 2,5 mJ/s
A 80 % de eficiencia de energía de entrada = 2,5 * 0,8 = 2 mJ/s

La energía del límite desde arriba es de 288 mJ, por lo que el tiempo de carga = 288/2
= 144 segundos a 1 mA.

Por lo tanto, tiempo de carga x Batería_mA = 144 Tiempo de carga = 144/Batería_mA.

Entonces, si, por ejemplo, 5 mA estaban disponibles o un convertidor elevador, el tiempo de carga ~ = 144/5 = 28.8S
= digamos 30 segundos.
50 mA (si está disponible) da 3 segundos.

Ajuste las suposiciones como desee.

E&O

Posible convertidor de impulso IC.

Hay un número considerable de circuitos integrados de convertidores elevadores de origen asiático que se utilizan en cargadores de teléfonos móviles y similares. Algunos tienen la capacidad de controlar MOSFET o BJT externos, lo que les otorga capacidades de voltaje y potencia arbitrariamente altas. En este caso, solo el voltaje es un problema.

Nanjing Chipower fabrica una gran cantidad de circuitos integrados útiles.
Si buscas gárgolas

Chipower de Nanjing pdf

encontrará varios dispositivos que hacen.

El convertidor elevador CE9908: la hoja de datos aquí puede ser útil aquí.
Arranque garantizado de 0,9 V, unidad MOSFET externa, capaz de arrancar el voltaje de suministro para obtener una unidad más alta una vez que se inicia, pin de retroalimentación externa o configuración de voltaje, paquete SOT23-5 o SOT89-5. Quiere CE9908B125M. Como su Vout es > Vddmax y Vin < Vdd_min_operate_usual, querrá un pequeño circuito adicional para controlar Vdd, pero es simple y económico.

Si opera desde al menos 2 V y puede tolerar el precio de LT, considere el excelente LT1619 - hoja de datos aquí

Tenga en cuenta que las eficiencias que se muestran son para aplicaciones típicas o mostradas y que puede ajustarlas para que se adapten a su aplicación.

Algo así como un PIC10F204 - hoja de datos aquí o un procesador similar también hará el trabajo con al menos 2V de suministro disponible.