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全面应对断电问题,电解电容、超级电容的电源保持解决方案
作者:红宝电容 来源:http://www.jnhongbao.com 日期:2020-09-09 10:44 浏览

  基于电池的电源保持解决方案

  LTC4040是一款面向 3.5V 至 5V 电源轨的完整锂电池后备电源管理系统。其用一个内置双向同步转换器提供高效率电池充电以及大电流、高效率后备电源。

  当外部电源可用时,该器件作为降压型电池充电器工作,用于单节锂离子或LiFePO4电池,同时优先为系统负载供电。

  当输入电源降至低于可调电源故障输入(PFI)门限时,LTC4040就作为升压型稳压器工作,能够从后备电池向系统输出提供高达 2.5A 电流。

  在发生电源故障时,该器件的电源通路控制在输入电源和后备电源之间提供反向隔离和无缝切换。LTC4040 的典型应用包括汽车 GPS 数据记录仪、车载多媒体系统、收费系统、安防系统、通信系统、工业备份和USB供电型设备。

  基于超级电容的电源保持解决方案

  LTC3110 是一款双向、输入电流可编程的降压-升压型超级电容器充电器,该器件具主动充电平衡功能,适合单节或两节串联超级电容器。其专有的低噪声降压-升压型拓扑使该器件相当于两个单独的开关稳压器,从而减小了尺寸和成本,并降低了复杂性。LTC3110 可于后备和充电两种模式工作。

  在后备模式中,该器件由超级电容器储存的能量供电,保持一个 1.71V 至 5.25V 的系统电压。而在充电模式中,当主电源系统有效时,LTC3110 可自主地或通过用户命令将功率流动改为相反方向,利用稳定的系统电压给超级电容器充电并做出平衡。

  另外,该器件还具备充电模式平均输入电流限制,能够以 ±2% 的准确度设定至高达 2A,从而防止系统电源过载,同时最大限度地缩短电容器再充电时间。

  基于电解电容的电源保持解决方案

  以 LTC3643 双向后备电源为中心,当输入电压存在时,LTC3643 在升压模式中给存储电容器 CSTORAGE 充电 (至高达 40V)。当输入电压被中断时,LTC3643 在降压模式中把存储电容器的电量释放至负载,从而将负载上的标称电压 (VSYS) 保持在 3V 至 17V 的范围内。

  后备存储电源轨相对高的电压增加了该解决方案的储能 (E = CV2/2),并使得可把电解电容器用作一种后备储能组件。电解电容器便宜且广泛地使用,因而显著地降低了后备解决方案的成本。LTC3643 的另一个优点是其能够支持 12V 系统,在许多汽车和工业应用中,12V 是默认的标准电压轨。

  LTM 4607 μModule降压-升压型转换器充当前端稳压器,从一个 5V 至 36V 输入 (例如:汽车电池) 产生 12V (高达 5A电流) 输出。只要输入电压维持在规定的范围之内,该降压-升压型稳压器就可保持一个稳定的 12V 输出,从而使得 VSYS 能安全度过汽车冷车发动和抛载等欠压和过压情况。当输入电压被中断或脱离了该范围时,基于 LTC3643 的后备电源解决方案将保持 VSYS 系统电压以提供短期的数据备份。

  “轻装上阵”的电源保持解决方案

  而对于那些要求相对较短保持时间且对成本敏感的项目,可通过缩短保持时间来换取最低的组件成本。LTC3649 在输入电压断接时转而执行升压转换操作。LTC3649 通过对其自己的输出电容器进行放电以在关键负载的端子上保持编程电压。

  LTC3649 “较廉价的” 备份解决方案,VIN 高达 60V

  LTC3649是一款具有集成功率MOSFET的单芯片降压调节器。它具有高效率和低静态电流,这在许多电池供电系统中非常重要。它还具有很高的通用性、可编程频率、高达60 V的宽 VIN 范围以及低至接地的输出电压范围。它简化了汽车和工业用品的设计,特别是考虑到其作为保持电路的潜质时。

  有备无患总是好的,即使在主电源发生故障的情况下也始终可用时,拥有后备电源总是个好主意。而无论储存介质是超级电容、电解电容、抑或是电池的情况下,ADI都能够提供简易后备电源的可用 IC选项。