Necesita una fuente de voltaje regulada momentánea recargable de 15 vatios

15W$\times$5 s = 75 J. Si desea almacenar eso en un capacitor, necesitará una capacitancia de

$C = \dfrac{2 \times 75 J}{(10 V)^2} = 1.5 F$

Hay supercapacitores con capacitancias aún más altas, pero los tipos que pueden suministrar una corriente de 1,5 A están entre caros y Damn Expensive™.

Una batería será una mejor opción. Por ejemplo, un LiPo seguido de un convertidor elevador , para tener 10 V bien regulados, incluso con voltajes de batería variables. Use otro convertidor elevador para cargar la batería entre ráfagas de carga; Apagaría el cargador mientras estás transmitiendo.

Si los 3,3 V pueden suministrar 100 mA, son 330 mW. Supongamos que los dos convertidores elevadores tienen una eficiencia del 85 %; entonces, para obtener la salida requerida de 75 J, necesitará una entrada de 105 J. A 330 mW eso tomará 315 segundos, eso es 5 minutos y 15 segundos. Entonces puede transmitir una ráfaga de 5 segundos una vez cada 5 minutos y 20 segundos. Si necesita una frecuencia más alta, tendrá que encontrar otra fuente de alimentación.

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Casi lo olvido: la batería también tiene una eficiencia inferior al 100%. No puedes sacar cada julio que le pones de nuevo. Entonces, en la práctica, el tiempo de carga tendrá que ser superior a los 5 minutos.

Usaría dos celdas LiPo en serie. Entonces tendrás 7,4 V nominales, 8,4 V completamente cargados. Eso es relevante, porque cuanto más cerca esté el voltaje de los 10 V, menos corriente se requerirá de la batería. Si toma 1,5 A a 10 V, una celda de 3,7 V tendría que suministrar 4,8 A si tomamos nuevamente el 85 % para el amplificador. Dos celdas en serie solo tendrán que suministrar 2,4 A.

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El ultracap de Dave parece ser una buena alternativa, pero debería mencionar que el regulador de 3,3 V a 2,5 V también tiene que ser un regulador de conmutación, a menos que esté satisfecho con una eficiencia del 75 %. Si usamos eBay como referencia de precio, puede comprar un juego de dos LiPo de 240 mAh por 4,5 dólares, envío gratis. Eso significa que solo se descargarán el 1 % durante la ráfaga de 5 s. Entonces, si bien 14 dólares por la tapa no está mal, y definitivamente es algo para recordar, las LiPo son solo un tercio de eso.

También vale la pena señalar que bajar de 3,3 V a 2,5 V y luego hasta 10 V es menos eficiente que subir de 3,3 V a 7,4 V y luego a 10 V. Esto se debe a que la eficiencia de un conmutador está relacionada tanto con la entrada como con la salida. diferencia de voltaje y su relación.

No un supercap, sino un ultracap, que está diseñado para altas corrientes, podría funcionar.

Cálculo aproximado: los Ultracaps tienen clasificaciones de voltaje del orden de 2,5 V, por lo que su 1,5 A a 10 V se traduce (ignorando los problemas de eficiencia por el momento) en 6 A a 2,5 V. 6A durante 5 segundos es una carga de 30C. Digamos que puede tolerar una caída de tensión de 0,1 V durante los 5 s, por lo que el condensador que necesitaría sería de 300 F.

Para cargar este condensador, solo necesita un regulador de 2,5 V impulsado desde su suministro de 3,3 V que tiene una corriente limitada a 100 mA. Para impulsar su amplificador, necesita un convertidor elevador (regulador) que convierta los 2.4-2.5V del capacitor a 10V @ 1.5A. Habilitaría el convertidor elevador solo cuando lo necesite, junto con el propio amplificador.

Restaurar el 30C @ 100 mA (usando un regulador lineal) requeriría 300 segundos de tiempo muerto entre transmisiones. Más tiempo, una vez que tenga en cuenta los números de eficiencia del mundo real. Pero si usa un regulador de conmutación de 3,3 V a 2,5 V, que debería proporcionarle casi 130 mA, reduce el tiempo de recarga nominal a 227 segundos.

Acabo de revisar Ebay, y puedes obtener un solo ultracondensador Maxwell 350 Farad, que tiene aproximadamente el tamaño de una celda D, por alrededor de $ 14.