一种简单可靠的超级电容充电方案：可以自动限制输入电流幅值

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课时1：一种简单可靠的超级电容充电方案：可以自动限制输入电流幅值

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

TI 参考设计 PMP15044 电容充电

TI参考设计PMP15044是一种简单、可靠，并且非常便宜的超级电容充电电路解决方案。该参考设计支持2.5-6V输入，输出电压支持5-18V。能有效地将启动和正常工作时的最大电流控制在3A以下；超级电容充电结束后可以实现恒压控制。

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