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大家好我是Helen Chen
来自德州仪器升压电源产品线的
应用工程师
我从事电源产品的设计
已经有14年了
熟悉 Buck, boost
flyback等
电源产品的设计
对电源产品的布板
磁性元器件的设计和
EMI解决方案有一定的研究
今天我将给大家介绍一种
简单可靠
并且非常便宜的超级电容的
充电方案
超级电容由于其充放电次数多
能够快速的吸收和释放能量
安全可靠 逐渐替代
传统的清算电池和锂电池
得到了广泛的应用
在许多系统配置中都使用了
超级电容作为后备储能装置
现在有很多方法为超级电容充电
如图所示的恒定电流
恒定电压控制模式
是比较常用和优选的方案
在充电周期开始时
充电电路在恒定电流模式下工作
为超级电容提供恒定的电流
使得其电压线性增加
超级电容被充电到目标电压后
恒定电压还被激活
控制超级电容电压保持恒定
以避免过度充电
这种常用方法的缺点是控制复杂
对队员控制芯片的要求比较高
你要成本比较高
TI参考设计PNP15044
就是针对这一问题而设计的
它为消费者提供了一种
简单可靠的超级电容的充电方案
它支持2.5到6伏输入
能有效地将启动和正常工作时的
最大电流控制在3安培以下
超级电容充电结束后
可以实现恒压控制
把芯片关掉后
输入侧和输出侧可以彻底断开
简单便宜 尺寸小
下面我给大家简要介绍一下
PNP15044的工作原理
这是TI参考设计
PNP15044的系统框图
我们可以看到
该方案采用了反击拓普
但是变压器的原边和副边
是共低的
在给超级电容充电的时候
TPS61087
一直工作在限流状态
当超级电容充满电后
TPS61087
工作在 Duck 模式
这样输出电压就被稳定在设定值
保证超级电容不会过充
下面我给大家看一下
TI参考设计
PNP15044的实验结果
这是启动波形我们可以看到
不管负载电容量是多少
输入电流都小于
TPS61087的峰值限流值
只有1.3安
我们可以通过改变
反击变压器原副边的杂比
来改变充电速度
原边对副边的杂比越高
充电速度越快
这是启动过程中的开关波形
和原边电流波形
我们可以看到
只要输出电压
低于13.5伏的设定值
TPS61087
就一直工作在限流状态
不管输出电压升到几幅
原边峰值电流始终限在4.4安
这是输出电容
充满电后的工作波形
由于占空比很小
因此原边电流非常小
输出电压保持在设定值
13.5伏不变
以上是TI参考设计
PNP15044的简单介绍
大家也可以在
TI.com上搜索
PNP15044
获取更加完整的设计文件
感谢大家的观看
课程介绍
共计1课时,4分14秒
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