使用简单的电容器来缓冲电池？

我有一个简单的应用，其中一个6V，2A直流电源驱动4个业余爱好者级别的伺服器。在大多数情况下，这是足够的，但是在某些情况下（当所有伺服器突然加载时），我认为功耗会在短时间内超过2A。

建议我在电源和伺服器之间使用一个电容器，以应对这种瞬态负载。不幸的是，建议者不知道该如何实现。我曾尝试过Google大学，但大多想出的视频都是用巨型电容器爆炸的东西。

有人可以为我指出正确的方向，还是给我一个简单的电路示例，说明我该如何做。就像将电容器连接到正极引线一样简单吗？

我应该进行哪些计算以确定合适的电容器尺寸？例如，如果我想维持3A的峰值5秒钟。

子集摘要：

I =要提供的过量电流。
T =提供额外电流的时间。
V =在此期间可接受的电压降。

C =满足此要求的法拉电容。
然后：

• C = I x T / V

从理论上讲，并且足够接近以在实际应用中有用：

• 在1安培的负载下，一法拉将在一秒钟内降低电压一伏。

  根据需要缩放。

结果并不令人鼓舞:-(。

（1）提供电容器来做所有事情

对于I安培的过电流，随着时间T秒（或其一部分），V伏的下降（如上）需要电容器C）

• C = I x T / V <-给定VIT的上限

  即更大的电流需要更大的电容。
  更长的保持时间需要更大的电容。
  可接受的电压降越多=电容越小。

或下垂给定CIT，只需重新安排

• Vdroop-（T x I）/ C

或将Cap C维持给定CIV的时间，只需重新排列=

• 时间= T = V x C / I

因此，例如对于1安培过载1秒和2伏下降

C = I x T / V = 1 x 1 x / 2 = 0.5法拉= Um。

只要可以支持所需的峰值电流，超级电容器就可以为您省电。

SUPERCAP解决方案

Supercap（SC）解决方案看起来几乎是可行的。

这些3F，2.5V超级电容可从Digikey购得，价格为1.86 / 10美元，制造量不足85美分。价格

对于2.7V的3F单元，可接受的1秒放电速率（1 / 2Vrated）为3.3A。内部电阻低于80毫欧，由于3A的ESR允许约0.25V的压降。

两个串联可提供1.5F和5.4V Vmax。串联3次可得到1法拉，8.1V Vmax，相同的3A放电和由于3A的ESR而导致的0.75V压降。

这对于十分之一秒范围内的电涌将非常有效。对于指定的麦汁情况3A，可能需要5秒，可能需要15法拉。

同一系列的10F，2.7V $ 3/10，26毫欧看起来不错。10A允许放电。在3A下从5.4V降到5V的两个串联下降

T = V x C / I = 0.4 x 5 / 3 = 0.666 seconds.  

到达那里。

（2）如果下垂引起系统复位等，并且希望避免这种情况（通常会这样：-），一种经常有用的解决方案是为电子设备提供一个辅助电源，并在压降期间将其固定住。

例如，电子设备需要50 mA。所需的保持时间= 3秒（！）。可接受的下垂= 2V说。
从上面

• C = I x T / V = 0.05 x 3/2
  = 0.075法拉
  = 75,000 uF
  = 75 mF（毫法拉）

按照大多数标准，这是很大的，但是可行的。100,000 uF的超级电容相当小。在这里3秒的延缓是“杀手”。对于更典型的说0.2S跌落，所需的上限是

75,000 uF x 0.2 / 3 = 5000 uF =非常可行。

（3）出于明显的原因，用于电子设备的小容量电池很有用。

（4）升压转换器： 在使用4 x C非充电电池的商业设计中，要提供5V，3V3和电动机驱动电池（运动设备控制器）的使用寿命，在电池寿命结束时Vbattery远远低于所需的5V，并且远低于电动机运行时的水平。（主要设计不是我的）。我添加了一个基于74C14六倍施密特CMOS反相器封装的升压转换器，可随时为电子设备提供5V电压，并为微控制器提供3V3稳压。升压转换器的静态电流以及2个LDO regs和电子在100 uA以下。

E＆OE-可能在某处出现了问题，很容易做到。如果是这样，有人会告诉我这件事:-)。

添加：

查询：（可以理解）有人建议

• 我不确定您是否在回答用户的主要问题。

  要阻止电源过载，这似乎是不可行的。

  这不是电源中断的情况，而是希望在短时间内（大约5秒或更长时间）允许更大的电流的情况。

  这似乎是需要另一个电源的情况

响应

我相信我已经按照要求完全解决了这个问题，但是我也正在解决我认为也可能是更大的问题。

因此，这里似乎有切线和无关紧要的材料。
我已经根据自己在非常相似的应用程序中的经验以及普遍的期望，提出了未提出的要点和要问的要点。

问题是

• “如果需求超过供应怎么办”和

• “如果供应低于需求怎么办”。

这些在实践中是相同的，但可能有不同的原因。

请注意，我的答案（1）具体说

• “对于I安培的过电流 ”

他的问题是

• “ ...但是在某些情况下（所有伺服器突然加载），我认为功耗会在短时间内超过2A。

即处理过电流正是他要的。
但是过电流是由过载引起的，当看到试图处理过电流的“成本”（0.5法拉帽或其他）时，观点很可能会转向“我们该如何做才能以不同的方式克服这种过载”。下一个最明显的“解决方案”是接受电动机性能的下降，让供电轨下降，但保持本地供电，以保持电子设备的正常运行。我不打扰的另一种解决方案是通过例如在所有功能同时启用时降低伺服速率来降低系统性能。是否可以接受取决于应用程序。

我们可以尝试解决短期过流情况的原因是，电源大部分时间都有备用容量，用于在电涌事件发生之前为电容充电。盖子不会神奇地产生多余的电流，只是在新的一天节省了备用电流。

为了提供电流，电容器必须失去电压，因此我也为此指定了可接受的极限。我想您会发现，如果您用数字满足他的要求，然后将其插入我的公式，那么他所提出的问题将得到解答。

重新在geometrykal岗位。

• 但这不是6V * 3A * 5s的情况。您需要足够的电容来阻止输出下降到足够低的水平，从而导致电源输出需要容纳更多电流。确实这不会以一种好的方式发生。

发生的情况很大程度上取决于原始的供应特征。
想象一下正在使用LM350。数据表在这里。这本质上是类固醇上的LM317。在大多数情况下，大约为3A的电流，在很多情况下为4.5a的电流，在应用中具有很深的应用价值。保证3A。图2显示对于4.5V的情况，Vin-Vout差分电压为5至15V 取决于在其他问题上。如果调节良好，它可以在当前极限附近运行。如果以3A的电流运行，并且其压降不太高且散热良好，则不会变热，并会提供4.5A的间歇峰值。经常这样做会导致温度升高，图1、4、5和一些未显示的内容会影响其行为。首先，Vout将开始在峰值上下降，而输出端的电容器将帮助它为负载供电。增加drOop和更长的峰值，将要求电容器做更多的工作。如果IC决定在T x I / C不会超过可接受的电压降的情况下暂时切断（这是不可能的），则电容器将完成全部工作。将Iout恢复至3A，电容器将充电直至下一次。

事实证明，有几种产品可用于RC接收器。通常将它们指定用于消除由于高电流条件（例如短时间的伺服锁定）而导致的掉电或欠压。

这是一个代表单位。供应商提供几种具有不同存储容量的变体。

TURNIGY容量设置有助于防止如果伺服放大器的吸取峰值或Rx毛刺引起的“电源不足”重置Rx。它还将有助于减少ESC BEC上的负载并减少毛刺的可能性。只需将其插入接收器上的任何备用频道即可。

Operating Voltage : 3.2V - 11.1V (1s ~ 3s LiPo)
Capacitor voltage: 15v
Storage Capacity: 783333uf
Data on a 3A load spike typically seen when large retracts jam:
Supply 6v with a voltage drop to 4.7v over 0.88sec
Supply 6v with a voltage drop to 3.0v over 3.0sec (3.0v minimum voltage of the OrangeRx 6ch)

http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/uh_viewItem.asp?idProduct=17100

我发现这张纸可以计算出电压降Sur，虽然这是理论上的，但给出了一个好主意：

http://mustcalculate.com/electronics/capacitorchargeanddischarge.php?vfrom=5&vs=0&c=0%2C000470&r=3​​3&time=0%2C1