Recentemente, adquiri um par de capacitores ultra / super misteriosos do meu irmão. Aparentemente, ele não se lembra de nenhuma das especificações ou mesmo da marca ... Para complicar ainda mais, eles não têm informações de identificação significativas estampadas ou impressas. (Existe uma etiqueta de código de barras com código alfanumérico, mas uma pesquisa rápida no Google usando ela não encontrou nada.)
Parece que é hora de acionar o Scooby-Doo Mystery Buss, porque estávamos indo em uma aventura.
Primeiro, imaginei que tentaria medir a capacitância. Como meu medidor LCR não é especificado para capacitores enormes como esses, tive que ser criativo com meu equipamento de teste.
Levando em conta a física básica, temos que a capacitância é proporcional à carga armazenada por volt no capacitor:
onde a carga acumulada no capacitor é a integral da corrente através do capacitor:
Usando uma fonte de corrente para carregar o capacitor, podemos simplificar os cálculos, usando apenas medições delta da carga e da tensão no capacitor.
Com a minha fonte de corrente Advantest R6144, posso carregar o capacitor em uma corrente definida e simplesmente medir a tensão no capacitor usando o Tektronix DMM4050 no modo trendplot.
Imagens da configuração de teste
No entanto, é aqui que começo a ver números bastante grandes. É possível que o capacitor realmente tenha ~ 2200 farads, mas isso parece um pouco alto. É certo que o capacitor é bastante grande com ~ 5,5 "de comprimento por ~ 1" de raio.
E agora algumas perguntas para o pessoal da troca de pilhas de engenharia elétrica: esse método é um meio viável para medir super capacitores? Ou existe um método mais adequado que eu possa aplicar para medi-los? Além disso, a capacitância dos super / ultra capacitores muda significativamente em relação à tensão do capacitor? Por exemplo, esses resultados medidos são preditivos / indicativos para tensões de carga mais altas. Eu diria que a capacitância deve flutuar um pouco, mas duvido que seja isso. Provavelmente, na pior das hipóteses, são algumas centenas de farads, mas não sou especialista no assunto.
Além disso, e um pouco mais importante, como eu encontraria a tensão máxima de carga sem destruir o capacitor? Uma carga de corrente constante diria 100uA por algumas semanas até que a tensão atinja algum tipo de equilíbrio com o trabalho de autodescarga. Depois recue algumas centenas de milivolts e chame isso de tensão máxima de carga. Ou chegará a um ponto de disparo e se autodestruir enquanto pulveriza eletrólito em todo o meu laboratório?
Finalmente, como você determina a orientação da polaridade dos capacitores? Eles não estão marcados de forma alguma e os dois terminais são idênticos. Apostei com a tensão residual armazenada no capacitor. Presumo que o efeito dielétrico de absorção / memória do carregamento anterior saiba a direção correta ...
De qualquer forma, é divertido tentar determinar as características desses capacitores. Mas ainda é um pouco agravante que não haja marcações úteis neles, como orientação de polaridade, fabricante, etc.
