Elektor Electronics 2018 03 04

Tableau 1. Principales caractéristiques d’un supercap et d’un goldcap
Condensateur SuperCap, AVX SCCR12B105SRB GoldCap, EECF5R5U105, série NF de Panasonic
Spécification 2,7 V, 1 F 5,0 V, 1 F
Poids 0,94 g, longues pattes (!) 7,92 g
Oscillogramme
de charge, i Max
= 1 A
de cet article, nous avons testé le supercondensateur AVX
SCCR12B105SRB. Pour un contrôleur universel, ce DUT (Device
Under Test, composant à tester) est inacceptable : un HP 4262A
le considère comme un simple court-circuit !
Pour calculer sa capacité (de manière approchée), nous utilisons
une bonne vieille méthode : la décharge d’un condensateur
à travers une résistance connue s’effectue selon la formule
t = R × C ; après une durée égale à la constante de temps RC,
la tension aux bornes du condensateur atteint 63,2% de U in
.
Nous chargeons le condensateur de test avec une source de
tension de 2,7 V à travers une résistance de 21 Ω. L’enregistrement
de la courbe n’est pas un problème avec un oscilloscope
numérique à mémoire, mais il y a l’ennuyeux problème
du calibrage. Il est conseillé de commencer par court-circuiter
le condensateur pendant quelque temps afin de fixer le « point
zéro absolu » des mesures.
Nous avons une méthode de test. Maintenant, armons-nous
de patience pour nous occuper de nos supercaps.
Le tableau 2 présente les résultats de mesure pour cinq
condensateurs faisant partie du même lot. Il est intéressant
de noter qu’il n’y a aucun besoin de procéder à d’autres évaluations
: en appliquant la formule t = R × C, on voit clairement,
sans calculs supplémentaires, une certaine dispersion
des valeurs.
Tableau 2. Mesures avec cinq supercondensateurs
d’un même lot (circuit RC).
Exemplaire 1
Exemplaire 2
Exemplaire 3
Exemplaire 4
Exemplaire 5
Durée RC, 63,2% de U in
27,6 s
29,9 s
28,4 s
29,5 s
29,6 s
Problèmes de mise en série
Les condensateurs de capacité très précise sont chers. Alors
que la capacité exacte des condensateurs de filtrage d’une
alimentation de milieu de gamme n’a qu’une influence limitée
sur l’ensemble du système, elle est primordiale dans l’utilisation
des supercondensateurs.
La raison en est que, dans la pratique, les supercondensateurs
sont toujours montés en série, à cause de leur tension
de service particulièrement faible. Celle des modèles utilisés
ici ne dépasse pas 2,7 V. Quand on les met en série, on réalise
Intéressons-nous maintenant à la question du courant de
court-circuit. C’est un autre tour de force, car, compte tenu
de la faible amplitude de la tension, le court-circuit doit être
effectué à travers un circuit de résistance la plus faible possible.
Les bornes à vis, omniprésentes dans les laboratoires,
sont à proscrire, leur résistance est d’au moins 1 Ω, ce qui,
sous une tension de 2,7 V, limiterait le courant à moins de 3 A.
Un relais du fabricant chinois Songle est un bon candidat ; sa
feuille de caractéristiques promet une résistance du contact
fermé de moins de 0,1 Ω. Comme cette valeur n’est pas particulièrement
constante et que le courant de pointe peut
être modifié par une soudure des contacts, il faut ajouter un
organe de mesure, sous la forme d’une résistance de puissance
de 0,22 Ω/10 W. Après la charge, nous nous mettons à l’abri
par sécurité et actionnons le relais à distance. Le diagramme
de la figure 3 montre le résultat.
Figure 3. Sur l’oscilloscope, on voit un courant de décharge avec une
pointe à 7,9 A.
98 mars/avril 2018 www.elektormagazine.fr