CAP-XX超级电容在定位装置中的应用优势

　　建议的电源系统结构：　　

 

　　超级电容在用于改善定位装置的功能和性能时有多种应用方式。以下方框图展示了能够获得上列所有优点的的一个电源结构：

　　说明：

　　1.用1颗3V – 4.2V的电池和5V的高功率轨，DC-DC变换器用作升压。当电路首次上电时，需要用一个限流保护来管理超级电容的输入电流。一些升压变换器整合了这个特性，包括TPS61200, TPS61202, TPS61020-8和 LTC3625。

　　2.如果电源电压低于或高于高功率轨的电压，DC-DC变换器将作为升降压变换器。另外，有限流功能的电源管理IC如LTC3442a或TPS6300将控制超级电容的输入电流。上列TI升压调节器也可用于这个结构，因为它们在Vin > Vo时可用作低压差线性稳压器(LDO)。

　　3.如果RF模组必须在比其它高功率负载较低的电压启动，如3.8V，可考虑在高功率轨和RF模组之间加入一个调节器(Regulator )。

　　4.如果主电源失效，超级电容要支持整个系统——直接通过高功率轨，并间接通过功率转换开关支持低功率和稳态负载。这个开关应该在输入电压降到设定的临界值后设置用超级电容作为所有负载的电源。ON Semiconductor的CAT6500，VISHAY的Si4700DY，AnalogicTech的AAT4674都提供这一功能。

　　5.另一结构舍弃功率转换开关，支持用超级电容驱动多通道升压变换器，但因为DC-DC转换的损失效率较低。

　　6.双单元超级电容模块需要平衡电路来确保不发生一个单元过压的情况。简单的平衡电路是用一对电阻，每个单元串联一颗。电阻值取决于超级电容的电压和典型工作温度。电阻值通常在10KΩ到39KΩ之间。如果这些电阻的损耗对运行时间的影响不可接受，那就要采用主动平衡电路。主动平衡电路含超级电容的泄露电流约为2 - 3µA。 Linear Technology有很多具备板载主动平衡电路的超级电容充电IC，包括上面提到的LTC3625 升压转换器。

　　CAP-XX超级电容因为以下特性而具备前述的所有功能上的优势：

• 高功率(低ESR)能够使负载下的电阻性电压降降到最小
• 高能量密度(大电容量)能够使负载下的电压降降到最小
• 超薄的扁平封装可用于更小和更薄的外壳
• 低泄漏电流(~1µA)可减少不必要的电能损失
• 低充电电流(~20µA)能够用于低电流的能量采集源
• 对低电流和多种电压环境优化的灵活的充电电压/电流
• 低温运行特性，户外/冷库应用无忧
• 高单元电压能够最大化能量空间
• 长寿命(超低内阻上升率和容量降低率，超长平均无故障时间，无限循环寿命)
• 高耐温等级满足工业级性能和标准
• 操作和处理安全：通过UL 810A认证;ROHS认证;符合欧盟关于报废电子电气设备的指令和REACH法令;无卤素，无冲突金属，满足环保要求。