Die Kondensatorentladungstheorie im Vergleich zum Experiment stimmt nicht überein

Ich versuche, meinen 1F-Kondensator über einen Widerstand von 47 Ohm zu entladen, den ich parallel zum Kondensator angeschlossen habe. İ haben die Zeit, die zum Entladen von 5 V auf 4 V benötigt wird, mit der folgenden Formel als 10,55 Sekunden berechnet: V (t) = V0 * exp (-t / RC). Wobei V (t) 4 Volt und V0 5 Volt beträgt. Aber wenn ich das Oszilloskop anschließe, um die Spannungsänderung zu beobachten, sehe ich das

Es dauert genau 0,2 Sekunden von 5 V bis 4 V, jede Idee, die erklärt, warum es eine große Lücke zwischen meinem erwarteten Wert und dem Wert gibt, den ich messe, wird geschätzt. Habt einen schönen Tag Leute :)

capacitor oscilloscope discharge

— Dogus Ural
quelle

Das ist eine große Abweichung. Aus der Scope-Erfassung geht hervor, dass der anfängliche Abfall viel steiler ist, als er sein sollte. Könnte es sein, dass Superkondensatoren keine sehr "guten" Kondensatoren sind? Ihre V / I-Eigenschaften nähern sich nur in etwa einem idealen Kondensator an? Ist der Rest der Kurve etwas wie erwartet?

— Mkeith

Was ist der interne ESR dieser Obergrenze? Geben Sie die Teilenummer / das Datenblatt der Kappe an.

— user19579

Auch 0,22 ist nicht genau 0,2 Sekunden. Und ja, ich bin pedantisch.

— Dmitry Grigoryev

Marke: KAMCAP Modell: 5.5V 1F

— Dogus Ural

Der Rest der Kurve ist so, wie er sein soll, ungefähr 5RC Sekunden lang vollständig entladen.

— Dogus Ural

Sie sollten das Datenblatt überprüfen, um sicherzugehen, aber die übliche Ursache wäre, dass Ultracaps in Bezug auf den Strom, den sie liefern können, oft recht begrenzt sind. Sie versuchen, ungefähr 100 mA zu ziehen, während die meisten Ultracaps für einen Entladestrom von 1-10 mA ausgelegt sind.

Übrigens, ich schlage vor, Sie beenden Ihre Experimente, wenn Sie diese Kappe später benötigen. Sie können eine Ultrakappe leicht durch einen nicht spezifikationsgerechten Lade- / Entladestrom beschädigen. Die Kappe kann nicht geöffnet werden oder einen Teil ihrer Nennkapazität verlieren (möglicherweise ist dies bereits geschehen und trägt zu der kurzen Entladungszeit bei, die Sie beobachten).

Aktualisieren:

Laut Datenblatt hat Ihre Kappe einen maximalen äquivalenten Serienwiderstand von 22 Ohm. Wenn Sie eine 47-Ohm-Last daran anschließen, kann die Kappe intern auf 1/3 ihrer Spannung abfallen. Das beobachten Sie: Die Spannung fällt schnell von 5 V auf etwa 3,3 V ab und fällt dann wie erwartet exponentiell ab. Auf lange Sicht sollte die Entladungszeitkonstante bei (R + ESR) * C liegen.

— Dmitry Grigoryev
quelle

Aber es heißt 22 Ohm Widerstand bei 1 kHz Frequenz, und was kann ich tun, um den plötzlichen Abfall zu verhindern, da meine Priorität darin besteht, den 5V-4V-Bereich zu beobachten

— Dogus Ural

Sie können es nicht verhindern. Die Tatsache, dass der ESR bei 1 kHz gemessen wurde, bedeutet nicht, dass er bei niedrigeren Frequenzen Null wird. Die Kappe besteht aus porösen Mikrostrukturen, um die Elektrodenoberfläche zu maximieren, und diese Mikrostrukturen weisen einen signifikanten Widerstand auf.

— Dmitry Grigoryev