2A超级电容器充电器平衡和保护便携式应用中的超级

作者：时间：2010-11-02 来源：网络收藏

本文引用地址： //m.amcfsurvey.com/article/187742.htm

一种简单的解决方案

LTC4425是凌力尔特的两节超级电容器充电器系列的新器件，用于在便携式和数据存储应用中满足大峰值功率、数据备份和“谨守最后一刻”应用的需求。该器件采用具热量限制的线性恒定电流、恒定电压架构，用锂离子/聚合物电池、USB端口或2.7V至5.5V电流受限电源将两节串联的超级电容器充电至可编程的输出电压。LTC4425有两种工作模式：充电电流曲线(通常)模式和LDO模式。充电电流曲线模式用随输入至输出压差反向变化的充电电流，将超级电容器组中的顶端电容器充电至输入电压V_IN，而LDO模式以固定充电电流将电容器组中的顶端电容器充电至外部设定的输出电压，该固定充电电流也是外部可编程的。充电电流可用电阻器编程至 2A ( 3A 峰值)，而且每个电容器都受到内部分路器保护以免过压损坏(2.45V/2.7V可选)。该IC内置的电流受限的理想二极管具有极低的50mΩ导通电阻，以防止V_IN向后驱动，并使该器件适合于多种大峰值功率电池及USB供电设备、工业PDA、便携式仪表和监视设备、功率计、超级电容器备份电路以及PC卡/USB调制解调器。

LTC4425的自动容量平衡功能保持两节电容器有相等的电压，从而无需容量平衡电阻器，同时保护每节超级电容器免受过压损坏，并最大限度地降低电容器上的漏电流。当输出电压处于稳定状态时，该IC以非常低的20uA静态电流工作，而且停机时仅从V_IN和V_OUT两者之中较高的一个吸取2uA电流。基本充电电路仅需要6个外部组件，是非常紧凑的。其他关键特点包括一个V_IN电源失效指示器以及通过PROG引脚连续监视V_IN至V_OUT的电流。额外的保护功能包括：在温度过高情况下降低充电电流和热量限制；V_IN至V_OUT电流限制。

LTC4425采用两种紧凑、耐热增强型封装：12引线、扁平(高度仅为 0.75mm ) 3mm x 3mm DFN封装；12引线MSOP封装。该器件在 -40°C 至 125°C 结温范围内工作。

图1：LTC4425方框图/应用电路

LDO模式

在LDO模式时，通过FB引脚用一个外部电阻分压器网络设定输出电压(V_OUT)，该分压器网络由RFB1和RFB2组成，而充电电流通过PROG引脚用一个外部电阻器RPROG设定。参见图2中所示的方框图。充电器控制电路由一个恒定电流放大器和一个恒定电压放大器组成。当启动该IC以给一个已放电的超级电容器组充电时，最初恒定电流放大器起控制作用，并伺服PROG引脚电压至1V。通过PROG电阻器的电流乘以约为1,000的检测MOSFET (MPSNS)和功率MOSFET (MPSW)之比，以给超级电容器组充电。当输出电压V_OUT接近设定值时，恒定电压放大器接管控制权，而且如果有必要则减少充电电流，以保持FB引脚电压等于一个1.2V的内部基准电压。因为PROG引脚电流始终约为充电电流的1/1,000，所以PROG引脚电压持续指示实际充电电流，即使在恒定电压放大器起控制作用时也是如此。