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升降压超级电容充电方案

发布时间：2020-10-09 来源：Eric Xiong 责任编辑：wenwei

【导读】超级电容由于其充电次数，更好的瞬态性能，更简单的充电管理以及更少的环境污染，在很多应用中越来越受欢迎。多个电容单体（2.7V）串联往往需要buck-boost充电拓扑来实现电源的充电管理。BQ25703A是一种集快速充电、电源路径管理、?；すδ苡谝惶宓牡バ酒桨?。本文讨论了在实际应用中的一些注意事项。
 
1. 典型充电电路和充电曲线：
 
升降压超级电容充电方案
图1 典型应用电路
 
升降压超级电容充电方案
图2 典型的充电曲线
 
升降压超级电容充电方案
图3 配置和软件设置
 
2. 加速充电过程
 
与锂电池的预充电过程不同，超级电容可以直接快速充电，从而减少充电时间，可以采取如下两种方式来减小芯片自带的预充过程，
 
使用更低的检流电阻Rsr=2mOhm.
默认是10 mOhm，相当于提升5倍的预充电流。
 
升降压超级电容充电方案
图 4   20s 快速充电充满
 
2去使能LDO 模式
 
为了保证芯片的最小工作电压，在预充过程充，BATFET处于LDO模式下，采用旁路模式也能加快充电速度，但会牺牲一部分系统电压范围。
 
升降压超级电容充电方案
图 5  LDO 使能模式
 
 
升降压超级电容充电方案
图6 LDO旁路模式
 
3. 兼容0.5A小电流USB输入
 
当输入电源的电流能力有限，而充电电流很高时会有拉低输入电压的风险，需要动态的配置充电电流，防止系统电压过低导致的系统崩溃。BQ25703A的DPM模式能灵活地设置输入功率限制，动态地的分配实时的充电电流，保证输入电压恒定。
 
升降压超级电容充电方案
图 7  无DPM模式
 
升降压超级电容充电方案
图8 DPM模式
 
4. 被动均衡功能
 
为了防止单体过充或者欠充，需要加入主动或者被动均衡，在保证功耗的基础上，被动均衡的电路简单，成本更低。
 
升降压超级电容充电方案
升降压超级电容充电方案
图9 电阻被动均衡
 
5. 硬件过充?；?/div>
 
当软件崩?；蛘叱绦虼砦笊柚檬?，需要硬件的保护来防止电压过冲而引起的危险。使用内部比较器并结合芯片本身的HIZ模式可以强制?；こ涞绲缪沟陀谏柚玫陌踩畔拗?。
 
升降压超级电容充电方案
升降压超级电容充电方案
图10 HIZ 硬件过压?；?/div>
 
6. 综述
 
综上，BQ25703A可以作为多节的超级电容的升降压充电方案，自带power path 功能和DPM功能，软件配置灵活，硬件?；すδ芷肴?。
 
 
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