CAP-XX超級電容在定位裝置中的應用優勢

　　建議的電源系統結構：　　

 

　　超級電容在用于改善定位裝置的功能和性能時有多種應用方式。以下方框圖展示了能夠獲得上列所有優點的的一個電源結構：

　　說明：

　　1.用1顆3V – 4.2V的電池和5V的高功率軌，DC-DC變換器用作升壓。當電路首次上電時，需要用一個限流保護來管理超級電容的輸入電流。一些升壓變換器整合了這個特性，包括TPS61200, TPS61202, TPS61020-8和 LTC3625。

　　2.如果電源電壓低于或高于高功率軌的電壓，DC-DC變換器將作為升降壓變換器。另外，有限流功能的電源管理IC如LTC3442a或TPS6300將控制超級電容的輸入電流。上列TI升壓調節器也可用于這個結構，因為它們在Vin > Vo時可用作低壓差線性穩壓器(LDO)。

　　3.如果RF模組必須在比其它高功率負載較低的電壓啟動，如3.8V，可考慮在高功率軌和RF模組之間加入一個調節器(Regulator )。

　　4.如果主電源失效，超級電容要支持整個系統——直接通過高功率軌，并間接通過功率轉換開關支持低功率和穩態負載。這個開關應該在輸入電壓降到設定的臨界值后設置用超級電容作為所有負載的電源。ON Semiconductor的CAT6500，VISHAY的Si4700DY，AnalogicTech的AAT4674都提供這一功能。

　　5.另一結構舍棄功率轉換開關，支持用超級電容驅動多通道升壓變換器，但因為DC-DC轉換的損失效率較低。

　　6.雙單元超級電容模塊需要平衡電路來確保不發生一個單元過壓的情況。簡單的平衡電路是用一對電阻，每個單元串聯一顆。電阻值取決于超級電容的電壓和典型工作溫度。電阻值通常在10K?到39K?之間。如果這些電阻的損耗對運行時間的影響不可接受，那就要采用主動平衡電路。主動平衡電路含超級電容的泄露電流約為2 - 3µA。 Linear Technology有很多具備板載主動平衡電路的超級電容充電IC，包括上面提到的LTC3625 升壓轉換器。

　　CAP-XX超級電容因為以下特性而具備前述的所有功能上的優勢：

• 高功率(低ESR)能夠使負載下的電阻性電壓降降到最小
• 高能量密度(大電容量)能夠使負載下的電壓降降到最小
• 超薄的扁平封裝可用于更小和更薄的外殼
• 低泄漏電流(~1µA)可減少不必要的電能損失
• 低充電電流(~20µA)能夠用于低電流的能量采集源
• 對低電流和多種電壓環境優化的靈活的充電電壓/電流
• 低溫運行特性，戶外/冷庫應用無憂
• 高單元電壓能夠最大化能量空間
• 長壽命(超低內阻上升率和容量降低率，超長平均無故障時間，無限循環壽命)
• 高耐溫等級滿足工業級性能和標準
• 操作和處理安全：通過UL 810A認證;ROHS認證;符合歐盟關于報廢電子電氣設備的指令和REACH法令;無鹵素，無沖突金屬，滿足環保要求。