Condensadores electrolíticos de mayor densidad de energía.

Estoy construyendo un proyecto que implica descargar un condensador bastante grande a través de un par de bobinas electromagnéticas. Es eléctricamente muy similar a un cañón de bobina, aunque para una aplicación diferente. No puedo usar un supercondensador porque su densidad de potencia no es lo suficientemente alta, por lo que necesito encontrar los condensadores electrolíticos con la mayor densidad de energía, porque estoy limitado a alrededor de 80 g para el condensador.

1. ¿Aproximadamente a qué voltaje máximo tienen los condensadores electrolíticos de aluminio estándar la mayor densidad de energía? Puedo diseñar mi bobina y el transformador de retorno en torno al voltaje del condensador si hay una ventaja para los voltajes más altos, pero si todos son aproximadamente iguales, creo que la electrónica sería más fácil con una tapa de 35 V que una de 200 V.

2. ¿Hay un sitio o un fabricante que tenga una lista de condensadores con la densidad de energía para cada uno? Parece una característica que tendría Parts.io o un sitio similar, pero no puedo encontrarla en ningún lado. De la forma en que lo hago ahora, tengo que encontrar el tamaño del paquete para cada tapa en la hoja de datos, y luego encontrar el peso del tamaño del paquete y calcular la densidad de energía, que se está volviendo bastante tediosa.

3. ¿Debería buscar otra tecnología de condensadores en lugar de electrolítica? Me resulta difícil encontrar condensadores de tantalio tan grandes, y los que encuentro tienen especificaciones similares a las de los electrolíticos.

Gracias por la ayuda de todos, terminé haciendo manualmente la hoja de cálculo , con condensadores que van desde 7,5 a 82 gy 16 mm a 40 mm de diámetro. Básicamente, cuanto mayor es el voltaje, mejor, dentro de una familia de condensadores. Algunas familias de condensadores alcanzan hasta 550V, pero las familias más densas en energía solo alcanzan los 450V. El siguiente factor más importante es el estilo de conexión, ya que los condensadores a presión son mucho más livianos para una capacidad dada que los condensadores con terminales de tornillo o con terminales radiales. También parece que los condensadores de menor diámetro tenían una mayor densidad de energía, pero la longitud tuvo un efecto bastante pequeño. El fabricante básicamente no importa, ya que todos sus condensadores de alta gama tienen la misma capacitancia para un tamaño de caja y voltaje dados.

Debido a esto, terminé eligiendo el condensador de inserción de diámetro más pequeño y más largo disponible, el United Chemi-Con ESMQ401VSN331MP50S de 22 mm de diámetro, 50 mm de largo, 400V 330uF , y planeo poner 3 de ellos en paralelo. No enumeran la masa de sus condensadores, pero según la masa de TDK para el mismo tamaño es de 2.66 J / g. La densidad de energía más alta que pude encontrar fue de 2.99 J / g, pero eso y varios otros condensadores con la densidad de energía más alta no estaban almacenados en ninguna parte.

A primera vista, hay indicios de descarga rápida en su pregunta.

Los dos tipos de condensadores que se clasifican mejor para esta aplicación de almacenamiento de energía y descarga rápida son los condensadores de lámpara de destello y los capacitores de energía eléctrica para cercas. Ambos deben estar cerca de lo mejor que encontrará a precios razonables. Si quiere algo mejor, entonces algo calificado para el grado de aviación para mantener el peso bajo podría ser mejor, pero costará mucho más.

EDITAR:
para cubrir su pregunta de voltaje un poco más, cuanto más alto, mejor hasta cierto punto. Por lo general, el punto lo dictan sus componentes de conmutación o el dispositivo que planea alimentar. 350 V CC es un límite popular para los semiconductores de conmutación de consumo, ya que corresponde con los voltajes de línea máximos para los dispositivos utilizados a 230 V CA.

Su elección de fabricante solo es relevante si desea lotes, de lo contrario, estará mejor atendido buscando sitios minoristas o de distribuidores.

Sin algunas pistas más sobre su proyecto elegido, parecería que los electrolíticos de aluminio son el camino a seguir. Los tantalios tienen muy pocos beneficios adicionales aquí.

Una especificación muy importante para su condensador es cuánto tiempo desea que dure.

En términos generales, los fabricantes obtienen componentes robustos y duraderos al agregar peso y al reducir el rendimiento. Si abastece al mercado de motores de automóviles, por ejemplo, realmente no quiere fallas, no quiere ser responsable de molestar a millones de consumidores ricos.

Si desea maximizar el rendimiento, se requiere una vida limitada y un usuario final no sofisticado y que no se queje. Obtiene una muy buena densidad de energía para las tapas de almacenamiento de energía de flash electrolítico utilizadas en cámaras desechables. Están clasificados para descargar en un 1$\Omega$carga de la linterna. Es difícil encontrar especificaciones de por vida para estos, he visto una hoja de datos para algo así como reclamar 5000 disparos, pero no estoy seguro de si fue para el producto desechable o para un uso final de pistola de flash de mayor calidad. Después de todo, lo máximo que disparará una cámara desechable es 36 veces.

Acabo de pesar 80g de tapas que rescaté de cámaras desechables, que comprenden 11 de 120uF 330v (nominal) 350v (sobretensiones). A 330v, eso le dará un total de 72J. Cargue el voltaje de sobretensión para una vida útil aún más baja, y solo obtendrá 1J / g de energía específica. ¿Está esto remotamente en su estadio?

Dada la carga nominal por condensador, y tendría 11, la potencia de descarga de 50kW está cómodamente dentro de su capacidad.