¿Cuánto tiempo puedo alimentar prácticamente un IC con un condensador?

Si tengo, por ejemplo, un circuito integrado que consume 10 mA a 3,3 V, ¿qué tamaño de condensador necesitaría para alimentarlo durante 2 minutos? ¿5 minutos?

Entiendo que usar capacitores para alimentar un IC no es lo más práctico, ya que se descargan muy rápido, pero tengo curiosidad si la capacitancia requerida está dentro del rango de los disponibles comercialmente.

También me gustaría entender las matemáticas detrás de calcular un problema como este.

Puede controlar la rapidez con la que se descarga un capacitor agregando un resistor bien dimensionado al circuito de descarga. Simplemente crees que se descargan rápido porque los que solemos ver tienen baja capacitancia. Entonces, si obtiene un capacitor realmente grande, como el que Spehro acaba de calcular para usted, y lo combina con la resistencia correcta, se descargará al ritmo correcto. Y los condensadores pueden ser bastante grandes .

Respuestas (3)

El voltaje en un capacitor caerá a una tasa de d v d t = − I C , suponiendo una corriente constante I y capacitancia C .

Entonces, si se garantiza que el IC funcionará hasta 2,90 V (debe determinar este valor a partir de la hoja de datos), la capacitancia requerida para que funcione durante 'x' minutos con un consumo de 10 mA será:

C = I ⋅ T Δ V = 0.01 A ⋅ ( 60 s mi C / metro i norte ) ⋅ ( X   metro i norte ) 0.4 V = 1.5 F a r a d s / metro i norte ⋅ X metro i norte

Entonces, durante 5 minutos, necesitaría 7.5F de capacitancia.

Si bien esa es una cantidad prohibitiva de capacitancia para un capacitor electrolítico convencional, no es imposible para un capacitor de " doble capa " como estos .

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El costo de dicha pieza es prohibitivo para muchos dispositivos electrónicos de consumo.

Supercondensadores... Eso es todo.
Condensador de doble capa, también conocido como Supercapacitor, también conocido como Ultracapacitor.
¿Querías dividir por delta (V) en lugar de multiplicar? Además, supongo que puedo aumentar delta (V) si cargo la tapa al voltaje máximo que el IC puede manejar (por ejemplo, 3.9V)?
Sí, gracias, lo arreglaré. Y sí, el tiempo es proporcional al delta-V permitido.

Busque "condensadores de respaldo de memoria". Por lo general, vienen en capacidades de 1,0 F a 1,5 F, con clasificaciones de voltaje máximo de 5,5 voltios. Cuestan alrededor de $ 3 en singles.

Aquí hay un ejemplo: https://www.jameco.com/webapp/wcs/stores/servlet/Product_10001_10001_2162599_-1

Tenga en cuenta que estos supercondensadores no son excelentes para cargas de alta corriente (o filtrado), tienen una resistencia interna significativa (ESR). Intentar conducir demasiada corriente puede arruinar el supercondensador.

Además, no estoy de acuerdo con el uso de una resistencia limitadora de corriente para supercapacitores de respaldo. Eso solo desperdiciará energía en la resistencia. Presumiblemente, la carga que tiene ya consume la cantidad "correcta" de corriente, suponiendo que alimente el voltaje correcto. La matemática para eso se mostró en la respuesta anterior.

Los supercaps se utilizan como alternativas para las copias de seguridad de tipo botón en los RTC todo el tiempo. Consumo de corriente muy bajo durante mucho tiempo. Google "supercap rtc" para muchas hojas blancas sobre ellos. Y luego hay condensadores increíblemente grandes disponibles comercialmente. Estamos hablando de condensadores 1+ Farad utilizados para altavoces de automóviles. 1F. No nF o pF, F. 20 a 30 dólares en cualquier tienda minorista de audio para automóviles.

Aún mejor, Maxim tiene una calculadora para el tamaño de Supercap . Está diseñado para aplicaciones RTC, pero es bueno para su pregunta, ya que también proporciona las matemáticas detrás de él.

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