Estoy tratando de alimentar un motor descargando 10 capacitores de 0,68 F en serie a un voltaje total de 9V. El motor requiere una corriente de 300 mA para arrancar. Estoy encontrando un problema porque descargar los condensadores no alimenta el motor. ¿Cuál es el problema con mi diseño?

Answer 1

Veo varios problemas.

No dice por qué está serializando los condensadores. ¿Supongo que la capacidad del condensador es solo de 5 V y los está colocando en serie para aumentar su voltaje? Supongo que estos se llaman supercondensadores a esa capacitancia y generalmente están disponibles con clasificaciones de voltaje de alrededor de 3.6 a 6.3 voltios.

Pero, por supuesto, sabe que los condensadores se dividen cuando se colocan en serie, por lo que solo tiene el equivalente de un condensador de .34 F.

La carga de su motor que está diciendo es de 300 mA a 9 V o aproximadamente 30 ohmios. NO ESTÁ CLARO si esta es la corriente de sobretensión para superar la carga inicial y la tensión o si esta es la corriente de ENCENDIDO normal. Si es la corriente de funcionamiento normal, la corriente de arranque puede ser mucho mayor.

Esta es la curva de descarga normal frente al tiempo para un condensador RC (que trata el motor como una resistencia pura) en este caso es de aproximadamente 10 segundos, pero a aproximadamente 7 segundos el voltaje se reducirá a 4.5V y la corriente a 150mA y entrega de potencia 1/4 de lo que era en el momento cero. Esta es una pérdida significativa: no puedes imaginar que obtienes 300 mA por mucho tiempo. Lo más probable es que no estés manteniendo el poder el tiempo suficiente. Especialmente si se necesitan más de 300ma para superar el par de arranque.

Problemas adicionales:

• Los condensadores grandes tienen alta ESR. No sería improbable que cada supercap tenga una recuperación de serie de 20-50 ohmios, dos en serie tendrían de 40 a 100 ohmios. Esto con la resistencia del motor de 30 ohmios reduciría el voltaje entregado a alrededor de 3 V y la potencia entregada al motor a aproximadamente 1/9 de lo deseado.
• Estos condensadores grandes tienen grandes tolerancias, -20% a + 80%. Posiblemente podría tener uno o dos condensadores que están en la baja tolerancia. Esto reducirá la potencia entregada en otro 20%
• Las grandes tolerancias en los capcitors tienen otro problema potencial para usted. El voltaje se dividirá entre ellos inversamente proporcional a la capacitancia real. Si uno es 20% bajo y el otro 80% alto (permitido por la tolerancia), tendrá alrededor de 6V en una tapa y 3V en la otra. ¿Ha elegido suficientes clasificaciones de voltaje de trabajo para permitir esto? O bien, seleccione mayúsculas por valores que coincidan.

Answer 2

Muchas cosas. Se necesitan condensadores más grandes que sean electrolíticos. Su pulso es demasiado corto para incluso superar la patada inductiva de la bobina del motor. Toda su corriente va inmediatamente a común o a tierra. Acabo de notar que estas tapas están en serie: son reductivas, lo que significa que si la capacitancia es realmente 0.68F cada una, la capacitancia total es igual a .068F, no 6.8F.

Answer 3

La corriente de arranque de su motor es demasiado alta. Intente agregar un condensador electrolítico grande (1000uF o más) en paralelo con su serie super-cap, para proporcionar la corriente de arranque. Cargue el circuito a través de un limitador de corriente (una resistencia, por lo menos. Debería estar equilibrando su serie de supercaps con resistencias o diodos zener, mientras se carga, también).

Tenga en cuenta que los supercondensadores se descargan linealmente, por lo que la velocidad de su motor también disminuirá constantemente. Me interesaría saber lo que estás tratando de lograr.

Answer 4

La regla general es que un Farad puede suministrar un amplificador por un segundo.

Tiene aproximadamente 0,33 Faradios, su motor necesita aproximadamente un tercio de un amplificador, por lo que en teoría puede alimentar el motor durante aproximadamente un segundo.

Sin embargo, probablemente esté utilizando algún tipo de supercondensador, estos tienen una alta resistencia interna, por ejemplo, varios cientos de ohmios. Pueden suministrar, por ejemplo, un miliamperio durante mil segundos, ya que 100 ohmios no es significativo en esa corriente, pero no un amplificador por un segundo.