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(多图) 超级电容器后备电路提供可靠的不间断电源

Samuel Nork?? 凌力尔特公司波士顿设计中心主任?? 2014年07月28日 ?? 收藏0

超级电容器充电基础知识

超级电容器的充电与电池的充电很相似,只有几个要点例外。首先,完全放电的电容器在整个充电周期中都能以满电流进行充电,而电池则需要实施涓流充电直到电池达到一个规定的最小电压为止。第二点是对于电容器来说不需要充电终止定时器。当达到最终的 “浮动” 电压时,电容器就不能存储更多的电荷了,充电必须停止。如果有两个或更多的超级电容器串联充电,那么各单元之间的任何电容失配都将在电容器组充电的过程中导致每个电容器两端的电压上升速率不同。必须布设额外的安全功能电路以确保所有电容器在充电周期中都不会超过其最大电压额定值。此外还必须采用一种平衡系统,以保证当电容器组充电完成时各个单元都被强制处于相同的电压,并且不会随着时间的推移而出现由于自放电差异而导致的漂离。这种单元间平衡处理可确保最大的电容器使用寿命。

LTC3350 中的充电电路包括一个高电流、同步降压型控制器,其具有可利用一个电阻设置的最大充电电流和最大电容器组电压 (图 2)。由于充电器的供电电源与负载的供电电源是相同的,因此 LTC3350 还包含一个单独的可编程输入电流限制电路,其在重 VOUT 负载条件下将自动地减小电容器的充电电流。内部的低电流平衡器 (图 2 中未示出) 强制所有单元彼此之间的电压差异不超过 10mV (每个单元的最大电压达 5V)。内部保护分流器 (图中也未示出) 将自动减小充电电流,并把任何已经达到 2.7V 默认值或用户设置的最大单元电压之电容器周围的剩余充电电流分流。此外,还可以通过软件控制来减低电容器组充电电压,以针对某种给定的后备电能要求优化电容器的使用寿命。有关该主题的更多内容如下。

图2:正常操作期间的功率流
图2:正常操作期间的功率流

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超级电容器? 备用电路? 充电? 监测?

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