Speicher-Backup-Kondensatoren: Warum ein Kondensator?

Warum sollte ein Techniker einen Speicher-Backup-Kondensator anstelle eines der verfügbaren Typen von wiederaufladbaren Batterien wählen?

Ihre Energiedichte scheint weitaus schlechter zu sein und sie können ihre Ladung nicht lange halten.

Der einzige Vorteil, den ich mir vorstellen kann, ist, dass das Aufladen etwas einfacher ist. (Benötigt nur einen Widerstand), aber das Gleiche gilt für das Erhaltungsladen vieler Batterien.

Sie sind billiger und (zu Recht oder nicht) im Produktdesign, was oft ein Argument ist, das viele technische Argumente überschattet.
Und wie Sie sagten, benötigen Kondensatoren keine spezielle Ladeelektronik. Außerdem enthalten Batterien Chemikalien, für die Sie spezielle Vorschriften einhalten müssen. (Manchmal ist dies der Grund, warum Spielzeug und dergleichen ohne Batterien geliefert werden.)

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Noch etwas: Batterien sind nicht zum Wellenlöten geeignet. Sie müssen sie entweder später manuell löten (Kosten) oder, wie bei Knopfzellen, einen Batteriehalter verwenden (Kosten) und die Batterie manuell hinzufügen (Kosten).

Wiederaufladbare Batterien für Speicher- / RTC-Notstromversorgung sind heute keine gute Lösung. Die Batterien sterben schließlich aufgrund der vielen Lade- / Entladezyklen, die sie durchlaufen können. Und viele Akkus entladen sich in ein oder zwei Monaten von selbst. Es gibt auch Vorschriften bezüglich der Metalle in diesen Batterien, die ins Spiel kommen könnten.

Nicht wiederaufladbare Lithiumbatterien können in einem RTC / Memory Backup-Anwendungsfall eine Lebensdauer von mehr als 10 Jahren haben. Dies ist oft länger als die erwartete Lebensdauer des Produkts, in dem es sich befindet. Daher ist es üblich geworden, dass diese Batterien auf eine Leiterplatte gelötet werden - weil sie robuster als ein Batteriehalter sind und niemals ersetzt werden müssen. Das macht natürlich viele Menschen nervös. Diese Batterien haben auch die regulatorischen Probleme, die mit den Akkus gemeinsam sind.

Supercaps sind eine schöne Alternative. Sie sind nicht immer billiger als die nicht wiederaufladbaren Lithien und arbeiten nicht so lange mit einer Ladung wie die wiederaufladbaren. Sie sind jedoch wartungsfrei und haben keine regulatorischen Probleme.

Daher ist keine der Lösungen eine perfekte Mischung aus Kosten, Vorschriften, Lebensdauer und Wartungsfreiheit. Die Designer eines Produkts müssen nur die Vor- und Nachteile abwägen und das auswählen, das ihnen am besten gefällt.

Übrigens: Bei einem Produkt habe ich eine Supercap als RTC-Backup verwendet. Es würde ungefähr 9 Monate dauern, bevor es seine Ladung verliert. Wenn Sie das Gerät einschalten, wird die Kappe natürlich in etwa einer Minute wieder aufgeladen.

Kondensatoren sind für den Endbenutzer besser geeignet, da sie keine Wartung erfordern. Sie laden sich beim ersten Einschalten des Produkts schnell auf, anstatt ein oder zwei Tage zu benötigen, um vollständig aufgeladen zu werden. Sie arbeiten tausende Male länger und lecken keine ätzenden Chemikalien auf die Leiterplatte, wenn sie nicht mehr funktionieren. Kondensatoren sind einfach zu laden, die Schaltkreise um sie herum sind einfacher. Begrenzen Sie einfach die Spannung und den Strom, die in sie fließen, und sie ziehen keine Energie mehr, wenn sie voll sind. Batterien benötigen im Allgemeinen entweder einen Chip zur Überwachung des Ladevorgangs oder neigen dazu, etwas überladen zu werden, wenn sie unbegrenzt auf Erhaltungsladung belassen werden, ohne entladen zu werden, was sich nachteilig auf ihre Lebensdauer auswirkt. Batterien müssen auch von der Last getrennt werden, wenn sie auf ihre minimale Spannung entladen werden.

Batterien halten mehr Energie bei gleichem Volumen / Gewicht, sind aber ansonsten schwierig zu handhaben. Alle anderen Vorteile liegen bei Kondensatoren. Eine Batterie ist am sinnvollsten in einem kleinen / tragbaren Produkt oder einem Produkt, das so kostensensitiv ist, dass es sich lohnt, den Endbenutzer zu belästigen, um ein paar Cent an Designkosten zu sparen.