超等電容器的兩個主要應(yīng)用：高功率脈沖應(yīng)用和瞬時功率保持。高功率脈沖應(yīng)用的特征：瞬時流向負(fù)載大電流；瞬時功率保持應(yīng)用的特征：要求一連向負(fù)載提供功率，一連時間一般為幾秒或幾分鐘。瞬時功率保持的一個典范應(yīng)用：斷電時磁盤驅(qū)動頭的復(fù)位。差異的應(yīng)用對超電容的參數(shù)要求也是差異的。高功率脈沖應(yīng)用是操作超電容較小的內(nèi)阻(R)，而瞬時功率保持是操作超電容大的靜電容量(C)。

下面提供了兩種計較公式和應(yīng)用實例：

C(F)： 超電容的標(biāo)稱容量；

R(Ohms)： 超電容的標(biāo)稱內(nèi)阻；

ESR(Ohms)：1KZ下等效串聯(lián)電阻；

Uwork(V)： 在電路中的正常事情電壓；

Umin(V)： 要求器件事情的最小電壓；

t(s)： 在電路中要求的保持時間或脈沖應(yīng)用中的脈沖一連時間；

Udrop(V)： 在放電或大電流脈沖竣事時，總的電壓降；

I(A)： 負(fù)載電流；

瞬時功率保持應(yīng)用

超電容容量的近似計較公式，該公式按照，保持所需能量=超電容淘汰能量。

保持期間所需能量=1/2I(Uwork+ Umin)t；

超電容淘汰能量=1/2C(Uwork2 -Umin2)，

因而，可得其容量(忽略由IR引起的壓降)C=(Uwork+ Umin)t/(Uwork2 -Umin2)

實例：

假設(shè)磁帶驅(qū)動的事情電壓5V，安詳事情電壓3V。假如直流馬達(dá)要求0.5A保持2秒（可以安詳事情），那么,按照上公式可得其容量至少為0.5 F。

因為5V的電壓高出了單體電容器的標(biāo)稱事情電壓。因而，可以將兩電容器串聯(lián)。如兩溝通的電容器串聯(lián)的話，那每只的電壓等于其標(biāo)稱電壓2.5V。

假如我們選擇標(biāo)稱容量是1F的電容器，兩串為0.5F。思量到電容器－20％的容量毛病，這種選擇不能提供足夠的裕量?？梢赃x擇標(biāo)稱容量是1.5F的電容器，能提供1.5F/2=0.75F。思量－20％的容量毛病，最小值1.2F/2＝0.6F。這種超等電容器提供了富裕的安詳裕量。大電流脈沖后，磁帶驅(qū)動轉(zhuǎn)入小電流事情模式，用超電容剩余的能量。

在該實例中，均壓電路可以確保每只單體不超其額定電壓。

脈沖功率應(yīng)用

脈沖功率應(yīng)用的特征：和瞬時大電流相對的較小的一連電流。脈沖功率應(yīng)用的一連時間從1ms到幾秒。

設(shè)計闡明假定脈沖期間超電容是獨一的能量提供者。在該實例中總的壓降由兩部門構(gòu)成：由電容器內(nèi)阻引起的瞬時電壓降和電容器在脈沖竣事時壓降。干系如下：

Udrop=I(R+t/C)

上式表白電容器必需有較低的R和較高的C壓降Udrop才小。

對付大都脈沖功率應(yīng)用，R的值比C更重要。以2.5V1.5F為例。它的內(nèi)阻Ｒ可以用直流ESR預(yù)計，標(biāo)稱是0.075Ohms(DC ESR=AC ESR*1.5＝0.060Ohms*1.5=0.090Ohms)。額定容量是1.5F。對付一個0.001s的脈沖， CK系列，t/C小于0.001Ohms。即即是0.010的脈沖t/C也小于0.0067Ohms，顯然R（0.090Ohms）抉擇了上式的Udrop輸出。

實例：

GSM/GPRS無線調(diào)制解調(diào)器需要一每隔斷4.6ms達(dá)2A的電流，該電流一連0.6 ms。這種調(diào)制解調(diào)器現(xiàn)用在條記本電腦的PCMCIA卡上。條記本的和PCMCIA毗連的限制輸出電壓3.3V+/-0.3V條記本提供1A的電流。很多功率放大器（PA）要求3.0V的最小電壓。對付條記本電腦輸出3.0V的電壓是大概的。到功率放大器的電壓必需先升到3.6V。在3.6V的事情電壓下（最小3.0V），答允的壓降是0.6V。

選擇超等電容器（C：0.15F,AC ESR：0.200Ohms,DC ESR：0.250Ohms）。對付2A脈沖，電池提供約莫1A， 47UF 100V，超電容提供剩余的1A。按照上面的公式，由內(nèi)阻引起的壓降：1A×0.25Ohms=0.25V。I(t/C)=0.04V它和由內(nèi)阻引起的壓降對比是小的。

結(jié)論

不管是功率保持照舊功率脈沖應(yīng)用都可以用上公式計較．當(dāng)電路的事情電壓高出超電容的事情電壓時，可以用溝通的電容器串聯(lián)．一般地，串聯(lián)應(yīng)該保持均衡以確保電壓平均分派．在脈沖功率應(yīng)用中由超電容內(nèi)阻引起的壓降凡是是次要因素。電容器超低的內(nèi)阻提供一種降服傳統(tǒng)電池系統(tǒng)阻抗大的全新的辦理方案。