储能电容选型的计算方法

1.概述：

在电源设计中，有时候需要增加储能电容来应付负载的瞬态大电流需求或者维持输出电压满足负载掉电备份需求。典型的应用如电磁控制的开关器件的线圈浪涌电流，MCU的RTC时钟备电等。

2.储能容选型计算：

负载端的瞬态大电流，最简单的方法是使用带载能力强的电源。需要电源的最大输出电流能力大于瞬态电流的峰值。当然这是最不经济的方法。如果瞬态电流持续时间很短ms级。则选用增大储能电容的容值。

计算公式的推导以电容储能为基准：

** 电容：C= Q/U**

** 电量：Q=I*t**

** 功率：P=U*I=Q*U/I**

** 能量：E=P*t=Q*U**

** 电容储能：**

举例：直流接触器，线圈工作电压值12V， 最低10V，浪涌电流3.6A （100ms）。选型计算储能电容容值。

设正常工作时储能电容的容量为C，两端电压为U1（12V），电容的容量为

W1=C*U1*U1/2 （这个过程电容储存能量）

经过浪涌后储能电容的容量为C，两端电压为U2（10V），电容的容量为

W2=C*U2*U2/2  （这个过程电容释放能量）

那么释放的能量等于，直流接触器需要的脉冲能量 W=P*t

W=W1-W2=C(U1*U1-U2*U2)/2=P*t

得到提供脉冲能量W，需要的最小电容容值为：

C=2*P*t/(U1*U1-U2*U2）

2018年撰写于学习笔记: