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im 가능 , 그러나 im 실용적 .
1 개의 커패시터 F는 라디오, TV, PC 메인 보드의 일상적인 사용에 비해 거대 입니다. . . 그리고 가장 근육질의 HiFi 오디오 파워 앰프에서도 거대 입니다.
leyden jar , 1 리터 병을 사용하는 일반적인 leyden jar는 몇 개 나노 패럿 (nF, 패러 드의 1 십억 분의 1 ), 1F를 만드는 데는 대략 수억 개의 이러한 리덴 병이 필요합니다.
비실용적 이긴하지만 이론적으로 이러한 거대한 커패시터를 구축하는 것은 이론적으로 가능하지만 오늘날의 첨단 기술을 통해 슈퍼 커패시터를 kilo farad (kF) 지역 ( !!)하지만 상상할 수 없을 정도로 훨씬 적은 공간을 차지합니다.
답변
당신이”초고속 충전의 가벼운 의무를 만들기 위해 슈퍼 / 울트라 커패시터를 사용하여 LED를 켜는 것을보고 있다고 가정합니다. flashlght는 모든 전기 엔지니어가 처음에 슈퍼 커패시터를 만났을 때 한 번쯤 생각하거나 다른 생각을하는 것입니다.
그래서 우리는 다음과 같은 가정을합니다. , Maxwell 부스트 캡보다 높은 전압은 더 높은 에너지 밀도를 의미합니다.) -LED가 저전압으로 작동 할 수 있도록하는 부스트 컨버터 (단일 AA 셀에서 작동하도록 설계된 컨버터는 평균 87 \% 효율로 0.7V까지 낮출 수 있음) , LED를 정전류 구성으로 구동합니다 (아마도 자체 조절, 저항 없음). -저렴한 키 체인 LED 조명에 사용되는 유형 인 3.3V에서 20mA로 실행되는 상당히 밝은 백색 LED를 가정합니다.
콘덴서에 저장된 에너지는 1/2 CV ^ 2입니다. 따라서 3.8V에서 0.7V로 떨어지는 40F 캡에서 수확 할 총 에너지는 1/2 * 40 * (3.8 ^ 2-0.85 ^ 2) = 279 줄입니다.
요구 전력 3.3V = 66mW, 87 \% 효율에서 20mA입니다. 즉, 75.86mW가 공급되어야합니다.
75.86mW에서 279 줄은 3677 초 = 약 1 시간. 몇 초 만에 충전 할 수있는 작은 원통형 슈퍼 캡으로 1 시간이면 꽤 좋습니다.
어두운 곳에서도 볼 수있는 표시등을 원하면 어떻게 되나요? 5mA에서 2V로 작동하는 빨간색 LED처럼? 전력 소비량은 10mW에 불과합니다. 커패시터를 6 ~ 7 시간 동안 작동 할 수 있습니다.
지금 당장 느끼게 될 것은 슈퍼 캡과 동일한 크기의 배터리가 LED를 훨씬 더 오래 작동시킬 수 있다는 점을 감안할 때 실망감이 있습니다. 이는 슈퍼 / 울트라 커패시터가 높은 전력이 필요하지만 여전히 매우 열악한 전력 듀티에는 훌륭하다는 전반적인 교훈을 강화합니다. 에너지 저장 장치입니다. 조명 LED는 일반적인 응용 분야입니다.