Superkondensator richtig laden?
Hallo allerseits,
Ich habe neulich mehrere Superkondensator (10f jeweils) erworben, brauche diese für ein Projekt allerdings im einer mobilen Position, weißt heißt das ich sie nicht mehr mit meinem schönen Netzteil laden kann, sondern auf eine 5V Usbschnittstelle. Die Frage lautet nun: Wie bekomme ich die 5V stabil auf 2,7V, da die Kondensator nicht mehr vertragen?
3 Antworten
halten wir fest? du willst einen 10.000.000 µF Kondensator mit den 500 mA die eine USB Schnittstelle liefert aufladen?
ist mir eigendlich auch wurst, was das fürn "projejkt" werden soll, aber ich würde zum aufladen des kondensators einfach eine Taschenlampenbirne oder so in reihe zu dem kondensator schalten. die ist ein kaltleiter und begrenzt den ladestrom. wenn der kondensator die spannung von 5 volt langsam erreicht, sinkt die spannung an der lampe und so auch der innenwiderstand. die lampe wird kalt.
google mal nach Kaltleiter.
lg, Anna
das würde ich vielelicht lassen, weil wenn die sich unterschiedich verhalten...
an der stelle wäre die sache mit der zenderdiode doch eine gute idee, wenn du keine hast, alternativ auch einen festppannungsregler, bei dem man mittels anpassung der masse die spannung "einstellbar" machen kann.
ich weiß, das sind leider alles sachen, die hat man mal nicht so eben rum liegen...
lg, Anna
PS: mein persönlicher tipp: besorg dir mal ein regelbares labornetzteil, da kannst du strom und spannung begrenzen. wenn du mehr basteln willst so wie so unumgänglich irgendwann
Nun, wenn Du immer an 5V-USB bist, kannst Du das über einen Spannungsteiler gut machen. Dazu benötigst Du 2 Widerstände, die im Verhältnis 2,3:2,7 sind. Den 2,3er als Vorwiderstand und den 2,7er als Spannungsbegrenzer. Das geht aber NUR bei fest 5V, da sich die Spannung immer in dem Verhältnis aufteilt. Den Vorwiderstand brauchst Du sowieso zum aufladen. Kondensatoren sind im entladenen Zustand wie ein Kurzschluß zu betrachten. Der würde also deine 5V-USB-Spannung kurzschließen und ggf sogar deinen USB-Anschluß beschädigen. Das gilt auch für die schon angesprochene Zenerdiode. Die benötigt ebenfalls den Vorwiderstand. Einmal zum Schutz der Zenerdiode und auch zur Ladestrombegrenzung.
Gehen wir jetzt davon aus, dein USB liefert nur 500mA, dann musst Du bei 5V erst mal auf 500mA begrenzen. 5V/0,5A macht 10 Ohm. kleiner darf der Vorwiderstand nicht werden.
Jedoch musst Du auch bedenken, das die Widerstände den Strom in Wärme umsetzen. Das sind 2,5W im Lademoment. Das würde schon ein dicker Widerstand. Der zweite Widerstand wäre dann 11,74 Ohm. Den gibt es natürlich nicht. Du musst dann aus den Widerstandsreihen die nächsten passenden höheren dazu raus suchen, womit Du sehr nah an das Verhältnis kommst. (wäre z.B. 12 Ohm aus E24-Reihe und 14 Ohm aus der E48-Reihe und der 14 Ohm müsste dann auch mindestens 0,6W vertragen. Der 12er wegen dem Ladestrom besser noch etwas mehr... )
Ideal wäre es, eine kleine Regelplatine mit 5V Eingang zu besorgen, die eine regelbare Ausgangsspannung und einen regelbaren Ausgangsstrom hat. Dann kannst Du auf 500mA begrenzen und die 2,7V konstant einstellen. Hat zwei vorteile. Deine Kondensatoren werden mit 500mA gelden, bis die 2,7V erreicht sind. und dann werden die 2,7V gehalten. Schnellste Ladezeit, geregelte 2,7V und keine Überlastung bzw Beschädigung der USB-Schnittstelle.
Wenn aber die Ladezeit nicht von bedeutung ist, würde ich zu Zenerdiode und Vorwiderstand raten, oder ggf auch den Spannungsteiler mit entsprechnden Widerständen. Ggf auch im etwas höheren Wertebereich, so das die Widerstände nicht unbedingt so hohe Ströme vetragen müssen (und somit nicht so viel Abwärme produzieren...)
Sowas dürfte laut Beschreibung so eine Patine sein. Spannung und Strom regelbar. mind. 5V input, Ausgangs-Spannung ist ca 1,5-2V niedrieger passt ja, denn 2,3V müssten weg ^^). Strom regelbar von 10mA bis 5A... usw...
Die verlinkte kommt allerdings aus China... Dauert, bis die hier ist...
Jedem Kondensator kannst du eine 2,7 Volt Zenerdiode als Spannungsbegrenzung verpassen. Das sollte reichen.
Danke für die schnelle Antwort, für die Zukunft wird mir das definitiv weiterhelfen! Jedoch besitze ich keine zenerdiode momentan und komm so schnell an eine auch nicht ran, gibt es da auch noch andere möglichkeiten?
Keine Chance. Du musst irgendwie die Spannung jedes Kondensators begrenzen, das geht nur mit aktiven Bauelementen.
Das einzige, was mir noch einfällt wäre die Reihenschaltung zweier Kondensatoren. Dann hat die Reihenschaltung die Kapazität eines Kondensators, hat aber die doppelte Spannungsfestigkeit.
Sollte die Schaltung auf lange Lebensdauer ausgerichtet sein, dann leider diese ein wenig darunter. Mit Lebensdauer sind dann Betriebszeiten von Jahren gemeint.
Wenn ich eine reihenschaltung 2 der kondensator betreibe nehmen diese problemlos 5v an und geben diese auch wieder aus?
Nahezu problemlos, ja. Wenn sie entladen sind, laden sie sich leider ungleichmäßig auf, da kann schon mal die Spannung an einem überschritten werden. Gelegentliche Überschreitung ist in deinem Fall wohl tolerierbar. Typisch nimmt man dann die Zenerdioden als Hilfsmittel.
Aber du wolltest eine schnelle Lösung. Für die erste Runde zum Experimentieren sollte es reichen, die Dioden solltest du beizeiten nachrüsten.
...und wegen der Spannung 2.7V könnte man zwei Kondensatoren in Reihe schalten.