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最大功率传输定理堆叠式超级电容的ESR

发布时间:2020/11/13 23:42:27 访问次数:1192

最大功率传输定理必须考虑的第三个影响因素不是特别明显:最大功率传输定理。为了从具有等效串联电阻的超级电容源获得最大外部功率,负载电阻必须等于源电阻。本文交替使用耗尽、备份或负载几种表述,在这里它们都表示相同的意思。

为了计算最大的功率传输,我们可以对前一个公式求导,求出它为零时的条件。RSTK = RLOAD时就是这种情况。

让RSTK = RLOAD,可以得出:

如果负载电阻大于源电阻,由于总电路电阻增大,负载功率会降低。如果负载电阻低于源电阻,则由于总电阻降低,大部分功耗在电容源内;类似的,负载中消耗的功率也降低。对于给定的电容电压和给定的堆栈电阻(超级电容的ESR),当源阻抗和负载阻抗匹配时,可传输功率最大。

标准包装:35类别:电机,电磁阀,驱动器板/模块家庭:螺线管系列:L-28螺线管类型:开放框架(拉)占空比:连续行程长度:-功率(W):7.5W电压:24VDC衬套螺纹:-DC 电阻(DCR):76.8 欧姆安装类型:-端子类型:-其它名称:Q6873916

FET 类型:N 沟道技术:MOSFET(金属氧化物)漏源电压(Vdss):60V电流 - 连续漏极(Id)(25°C 时):17A(Tc)驱动电压(最大 Rds On,最小 Rds On):10V不同 Id 时的 Vgs(th)(最大值):4V @ 250μA不同 Vgs 时的栅极电荷 (Qg)(最大值):25nC @ 10VVgs(最大值):±20V不同 Vds 时的输入电容(Ciss)(最大值):640pF @ 25V功率耗散(最大值):3.7W(Ta),60W(Tc)不同 Id,Vgs 时的 Rds On(最大值):100 毫欧 @ 10A,10V工作温度:-55°C ~ 175°C(TJ)安装类型:表面贴装供应商器件封装:D2PAK封装/外壳:TO-263-3,D2Pak(2 引线 + 接片),TO-263AB无铅情况/RoHs:无铅/符合RoHs

由于堆叠式超级电容的ESR固定不变,所以在备份操作期间唯一变化的值就是堆栈电压,当然也包括堆栈电流。

为了满足备份负载的要求,随着堆栈电压降低,支持负载所需的电流增加。电流增加到超过定义的最佳水平时,会增加超级电容的ESR损失,从而导致可用备份功率降低。如果这种情况发生在DC-DC转换器达到其最低输入电压之前,则会转化为额外的可用电能损失。

LTC3351具有热插拔控制器,用于提供保护功能。热插拔控制器使用背对背N通道MOSFET提供折返限流功能,可减少高可用性应用中的浪涌电流和短路保护。


(素材来源:21ic和ttic.如涉版权请联系删除。特别感谢)

最大功率传输定理必须考虑的第三个影响因素不是特别明显:最大功率传输定理。为了从具有等效串联电阻的超级电容源获得最大外部功率,负载电阻必须等于源电阻。本文交替使用耗尽、备份或负载几种表述,在这里它们都表示相同的意思。

为了计算最大的功率传输,我们可以对前一个公式求导,求出它为零时的条件。RSTK = RLOAD时就是这种情况。

让RSTK = RLOAD,可以得出:

如果负载电阻大于源电阻,由于总电路电阻增大,负载功率会降低。如果负载电阻低于源电阻,则由于总电阻降低,大部分功耗在电容源内;类似的,负载中消耗的功率也降低。对于给定的电容电压和给定的堆栈电阻(超级电容的ESR),当源阻抗和负载阻抗匹配时,可传输功率最大。

标准包装:35类别:电机,电磁阀,驱动器板/模块家庭:螺线管系列:L-28螺线管类型:开放框架(拉)占空比:连续行程长度:-功率(W):7.5W电压:24VDC衬套螺纹:-DC 电阻(DCR):76.8 欧姆安装类型:-端子类型:-其它名称:Q6873916

FET 类型:N 沟道技术:MOSFET(金属氧化物)漏源电压(Vdss):60V电流 - 连续漏极(Id)(25°C 时):17A(Tc)驱动电压(最大 Rds On,最小 Rds On):10V不同 Id 时的 Vgs(th)(最大值):4V @ 250μA不同 Vgs 时的栅极电荷 (Qg)(最大值):25nC @ 10VVgs(最大值):±20V不同 Vds 时的输入电容(Ciss)(最大值):640pF @ 25V功率耗散(最大值):3.7W(Ta),60W(Tc)不同 Id,Vgs 时的 Rds On(最大值):100 毫欧 @ 10A,10V工作温度:-55°C ~ 175°C(TJ)安装类型:表面贴装供应商器件封装:D2PAK封装/外壳:TO-263-3,D2Pak(2 引线 + 接片),TO-263AB无铅情况/RoHs:无铅/符合RoHs

由于堆叠式超级电容的ESR固定不变,所以在备份操作期间唯一变化的值就是堆栈电压,当然也包括堆栈电流。

为了满足备份负载的要求,随着堆栈电压降低,支持负载所需的电流增加。电流增加到超过定义的最佳水平时,会增加超级电容的ESR损失,从而导致可用备份功率降低。如果这种情况发生在DC-DC转换器达到其最低输入电压之前,则会转化为额外的可用电能损失。

LTC3351具有热插拔控制器,用于提供保护功能。热插拔控制器使用背对背N通道MOSFET提供折返限流功能,可减少高可用性应用中的浪涌电流和短路保护。


(素材来源:21ic和ttic.如涉版权请联系删除。特别感谢)

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