如何實現超級電容器完全耗盡電能

2020-11-22 電子發燒友

如何實現超級電容器完全耗盡電能

佚名 發表於 2018-05-17 08:47:12

當為用於固態驅動器（SSD）或可攜式醫療系統等備用電源系統的超級電容器充電時，該超級電容器的值、尺寸及成本與要求的保持時間是成正比的。一旦用戶從輸入電源移除系統，並且運行切換到該超級電容器，您的系統就需要最少的運行時間了。目的是使該超級電容器的大小剛好足夠在您的系統把關鍵信息寫入非易失性存儲器並關閉所需的時間裡為該系統供電。但給該超級電容器定尺寸並不是您唯一的挑戰。

因為該超級電容器的電壓會有所變化，所以在該超級電容器和系統電源電壓軌之間需要電源。由於超級電容器的額定電壓通常只有幾伏，因此需要步升轉換器來將該電壓提升至3.3V、5V或12V系統軌。如果您僅僅想讓自己的超級電容器放電至2.5V，那麼這種雙向備用電源解決方案將非常適合置於該超級電容器和系統軌之間。

但若是讓該超級電容器只放電到2.5V，那麼當系統關閉後會把相當多的電能留在該超級電容器中。儲存在超級電容器裡的電能等於½ CV2。例如，通過您的輸入電源將1F超級電容器充電至5V，讓其只放電到2.5V時從該電容器中汲取的電能大約是9.4J。但如果剛才提到的超級電容器因給系統供電使自己的電壓降至0.7V，那麼從該電容器中汲取的電能大約是12.2J —— 汲取的電能增加了30％以上！

具有TPS61088的低輸入電壓大電流升壓轉換器TI Designs參考設計展示了一種簡單的設計，可從超級電容器或其它極低輸入電壓源（如單節鹼性電池或鎳電池）中汲取更多的電能。大功率TPS61088步升轉換器可完成將超級電容器的電能轉換為系統電壓軌的重任。微型小功率TLV61220步降轉換器則可提供偏置電壓來為TPS61088供電。這種小型的低成本附加電路是從您的超級電容器中汲取幾乎所有電能的關鍵。圖1示出了該系統的基本方框圖。

圖1：通過用小功率TLV61220為大功率TPS61088供電，PMP9772參考設計可完全耗盡超級電容器或電池中的電能

對於您的SSD或可攜式系統，請通過讓您的超級電容器完全耗盡電能而使其得到充分利用。一種微型低成本升壓轉換器可從相同尺寸的超級電容器中汲取30％以上的電能。您還想讓哪些其它系統耗盡所有電能呢？

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