超级电容因其高功率密度、快速充放电和长寿命等特性，在多个职业中作为备份。电源。得到广泛运用。例如在公共交通工具的发动和制动、轨道交通的能量收回及电源备份、通讯及电力设备电源备份等。本文运用。 ADI。器材规划了相关的超级电容充电和升压切换模组，对相关规划中的部分问题进行讨论，最终对模块进行测验，并供给了实物图、测验波形等进行参阅。

24V 及以下超级。电容。备份体系典型框图。

下图 (图1) 为 24V 及以下超级电容备份体系规划框图：

图1 规划框图。

输入电源。

输入电源 (如适配器或外部电源) 为体系供给能量，一起正常工况时能够给超级电容进行充电。

充电模块。

典型体系选用降压充电电路，将输入电压降至适宜超级电容的充电电压，并依照装备好的充电形式对超级电容组进行充电，器材一般带恒流充电或许输入功率约束等功用。

超级电容组。

超级电容，用于存储能量，典型的单体超级电容电压有 2.7V、3.0V 等，需求依据实践运用的需求进行串并联组合。

均衡电路。

保证每个单体超级电容单元的电压均衡，避免过压或欠压，一般电路为带基准的。比较器。器材、功率 MOS 管、功率电阻，或许3者功用集成的器材，当单体电容电压超越阈值时，经过 MOS 和外部功率电阻进行放电。

升压模块。

一般为升压。转换器。，将超级电容的电压提升至负载所需的作业电压，引荐。运用带过流维护功用的宽输入规模同步升压器材，以最大程度的使用电容能量。

切换操控模块。

切换电路，在输入电源和超级电容之间升压电路之间切换，保证负载在不同情况下取得安稳的电源供给，需求依据输入电源的状况和负载需求，操控切换电路的运作。

模块全体电压监测及过流。检测。、模组快速放电电路等。

这些归于全体的功用安全电路，因为超级电容的容量大，需求考虑全体模组的放电及毛病关断及监控等。

分立计划。 AD。I 器材引荐。

下表为各功用模块下引荐的 ADI 器材以及它们的功用：

依据相关的器材和规划思路，咱们规划了如下的实践电路并进行了一些简略的测验。下图 (图2)、(图3) 分别为电路模块的正、不和。

图2 模块正面。

图3 模块反面。

模块扼要测验。

如下图 (图4) 所示，通道 1 是负载供电电压，通道 2 是正常供电电压 Vin, 通道 3 是超级电容充溢后升压器材的输出电压。当通道 2 产生毛病或许电压下跌，模块切换到通道 3 输出，切换进程根本没有动摇。

图4 通道 2 产生毛病时的模块切换备用电源状况。

从下图 (图5) 中看到，当通道 2 正常供电电压康复正常，整个模块在 400uS 内完成了电源从通道 3 超级电容供电到通道 2 正常供电的切换。

图5 模块切换回正常供电状况。

ADI 集成器材介绍。

ADI 现在推出了许多集成充电、升压及功率途径切换的器材计划，如MAX38890、LTC3350、LTC3351、LTC3355等，下图 (图6) 展现了 LTC3350 的引荐规划模块。这些器材针对不同电压等级、不同数量及容量的超级电容等，具有更高集成度的优势，规划时可灵敏选用。

图6 LTC3350 的引荐规划模块。

总结。

ADI 针对超级电容作为备用电源的规划计划，供给了多种解决计划。在实践规划中，咱们要在体积、可靠性、功用、功率、散热等方面归纳考虑。ADI 与骏龙。科技。乐意协助客户在相关。产品。规划中寻觅适宜的计划，使产品在很多要求中到达一个合理的平衡。

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(责任编辑：经济)