Beste antwoord
Het is niet im mogelijk , maar het is im praktisch .
Een condensator van 1 F is kolossaal vergeleken met die van alledaags gebruik in radios, tvs, pc-moederborden. . . en enorm zelfs in de meest gespierde HiFi-audiovermogensversterkers.
Als je het had over de techniek die wordt gebruikt om een leyden-pot , rekening houdend met het feit dat een typische leyden-pot met een fles van één liter in de volgorde paar nano farads (nF, één miljardste van een farad), zou er ongeveer honderden miljoen van dergelijke leydenpotten nodig zijn om 1 F te maken.
Het is theoretisch nog steeds mogelijk om zon gigantische condensator te bouwen, zij het onpraktisch , maar geavanceerde technologie maakt het tegenwoordig mogelijk om supercondensatoren tot ver in de kilo farad (kF) regio ( !!) maar neemt onvoorstelbaar veel minder ruimte in:
Antwoord
Ik neem aan dat je” super / ultracondensatoren gebruikt om een LED aan te steken, om een of andere vorm van supersnel opladen licht te maken flashlght, iets waar elke elektrotechnisch ingenieur wel eens over heeft nagedacht bij het tegenkomen van supercondensatoren.
Dus we maken deze aannames: – 3.8V 40F ultracondensator, zoals een Taiyo Yuden LIC1235R3R8406 (geweldige kleine ultracaps , de hogere spanning dan een Maxwell boostcap betekent een hogere energiedichtheid). – Een boost-omzetter om de LED op een lage spanning te laten werken, die voeding tot 0,7 V aankan (converters die zijn ontworpen voor gebruik op enkele AA-cellen kunnen zo laag worden, zoals de Maxim MAX757) met een gemiddeld rendement van 87\% , en het aansturen van de LED in constante stroomconfiguratie (misschien zelfregulerend, geen weerstand). – Veronderstel een redelijk heldere witte LED die werkt op 20mA bij 3.3V, wat het type is dat wordt gebruikt in goedkope LED-lampjes voor sleutelhangers.
De energie die is opgeslagen in een condensator is 1/2 CV ^ 2. Dus de totale energie die we gaan oogsten van een 40F-dop die daalt van 3,8 V naar 0,7 V is 1/2 * 40 * (3,8 ^ 2 – 0,85 ^ 2) = 279 joule.
Stroomvereiste is 20 mA bij 3,3 V = 66 mW, bij 87\% efficiëntie, wat betekent dat we 75,86 mW nodig hebben om te worden geleverd.
279 Joules bij 75,86 mW is 3677 seconden = ongeveer een uur. Een uur op een kleine cilindrische supercap die je in seconden kunt opladen, gaat best goed.
Wat gebeurt er als je gewoon een indicatielampje wilt dat je in het donker kunt zien, zoals een rode LED die werkt op 2V bij 5mA? Het stroomverbruik is slechts 10mW, je zou je condensator 6 of 7 uur kunnen laten werken.
Wat je nu waarschijnlijk goed voelt, is een gevoel van teleurstelling, gezien het feit dat een batterij met een vergelijkbare afmeting als de supercap de LED aanzienlijk langer kan laten werken, wat de algemene les versterkt dat super / ultracapactiors geweldig zijn voor power-duty, waar een hoog vermogen vereist is, maar nog steeds behoorlijk slecht in een energieopslag zijn, die verlichting LEDs is een typische toepassing voor.