超級電容的初始充電

大型超級電容在初次充電時需要串聯一個限制電流裝置,因為它們能存儲大量能量但內部電阻卻很小。由於這些特性(除了通常從零伏開始的初始電容電壓外),在將電容並聯到電池或電源時可能會發生短路。點按此超鏈結參考較大電容的例子。

如果線路中沒有任何裝置可以減緩初始充電突波電流,則通常會出現劇烈的火花、電線和接線柱之間發生熔化,還會對電源和電池造成損壞。儘管我們可以在初始充電時選擇適當的限流電阻與電容串聯,但也可以簡單地使用與電源具有相同電壓的白熾燈泡。 例如,289-1216-ND 是用於12V 電源的燈泡。

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由於流過電容的電流僅為燈泡的電流,所以可能需要一個小時左右才能對電容充滿電(具體取決於電容的大小和所使用的燈泡),因此請確保以合理的方式進行接線。你可以選擇並聯數個燈泡,以提高電容的充電電流並縮短充電時間。除了簡單之外,利用燈泡為電容充電的另一個好處是,當燈泡亮度變暗或不再發光時,即表明充電已完成了。充電完畢後,你可以取下燈泡並用萬用表驗證電壓,然後將電容直接與電源並聯連接。

另一方法是使用串聯 電阻 以更快地對電容充電。 例如,如果使用 1 歐姆電阻,則充電電流將與系統電壓相同,因此在 12V 系統上使用 1 歐姆電阻將以 12A 的電流對電容器充電。 當電容器充滿電時,電流會稍微減小。 電阻的額定功率必須與白熾燈泡方法不同,使用 P=IV 公式進行計算。如果我們使用上面的示例,則 12A x 12V = 144W。

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如果電池或電源有時需要關閉,通常會在適當的位置放置一個永久固定的電阻(R1),並使用一個 二極體 (D1) 與電容負載串聯。負載同時來自電容和電源。 二極體可防止電阻被旁路。 每次電路接通時,電容都會通過電阻安全地充電,及能夠向負載提供全電流。

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