Zasilacz-ładowarka superkondensatora, część 1

Karol Świerc

Kursy

23 czerwca 2022

310

Mamy naładować superkondensator jak najszybciej. Czy to jest trudne zadanie? Naładować jak najszybciej, to znaczy dużym prądem. Nie oczekujemy prądu zbytnio stabilizowanego. Jedynie, gdy napięcie dojdzie do wartości ok. 2,7 V, ładowanie należy wyłączyć. To chyba banalnie proste?

Poprzednia część

Spis treści

Następna część

1. Zasilacz-ładowarka superkondensatora, część 1 2. Zasilacz-ładowarka superkondensatora, część 2 3. Zasilacz-ładowarka superkondensatora, część 3

Na początku przeliczmy, jaki prąd ładowania nas zadowoli? Ładunek i energię zgromadzoną na kondensatorze chcemy wykorzystać do wykonania zgrzewów. Spora energia jest wydzielona w bardzo krótkim czasie. To duża moc, a szczególnie prąd – ogromny. Okazuje się, że superkondensator, a przede wszystkim jego mała wewnętrzna rezystancja szeregowa to umożliwi. Czynność zgrzewania będziemy powtarzać wielokrotnie i za każdym razem trzeba odczekać aż superkondensator naładujemy. Możemy czekać minutę, może dwie. Dłużej może nie być akceptowalne. Zależy ile zgrzewów mamy do wykonania. W każdym razie, jeśli zmieścimy się z ładowaniem w jednej minucie, to będzie dobrze. Znów wydaje się, że to żaden problem. Niech to pokażą proste rachunki. Kondensator 500 F naładowany do 2,7 V to ładunek 1350 kulombów. Podzielone przez 60 sekund, to prąd 22,5 A. No..., nie mało! Przy okazji sprawdźmy energię. ½CU² to 1800 dżuli, czyli ok. 0,5 Wh (watogodziny). Andrzej Nowicki wykazał, że wystarczy do wykonania zgrzewu na akumulatorku 18650. Teraz musimy wykonać odpowiedni zasilacz.

Pierwsza myśl

Wykorzystajmy jakiś zasilacz komputerowy.
Mamy przerobić zasilacz komputerowy ze zmianą napięcia wyjściowego i ze stabilizacją prądu. Takie przeróbki już robiliśmy. A więc, co za problem? Ustawić UWY na żądaną wartość i dobudować stabilizację prądu. Głębsze zastanowienie ujawni, że sprawa nie jest taka prosta.

Główny problem i obawa

W pierwszej fazie podłączenia pustego superkondensatora, zasilacz będzie pracował na zwarcie. Czy każdy to potrafi? Problem jest „odwieczny” i wynika z samej istoty indukcyjności. Indukcyjności transformatora i/lub cewki gromadzącej energię, głównych elementów każdego zasilacza impulsowego typu przetwornica indukcyjna.