从USB电源给超级电容7V充电

文章作者:Fran Hoffart

从5V USB端口给超级电容充电乍一看可能很简单，但是给三个超级电容充电到7V，并将USB端口的输入电流限制在500 mA的最大限制就有点困难了。本设计的电路采用Linear Technology LTC3458开关稳压器为三个串联的超级电容充电并提供输入电流限制。当电容充电时，该稳压器限制输入电流小于500 mA，以满足USB规格，并提供升压功能，将电容充电到大于5V USB输入电压。一旦超级电容充电，稳压器在输出保持7V，并可以提供大约300毫安的连续负载，以及在输入不超过500毫安的短暂电流冲击。需要高浪涌电流的典型负载可能包括初始启动时的电动机。

＊图1:该电路的开关频率为1MHz，输出电压为7V

移除输入电压关闭稳压器，并将电容器的放电电流降低到大约3µA，本质上是通过电压编程电阻的电流。手动关闭也可以通过拉低关闭引脚来实现，但是在输入电压仍然存在的情况下，电容器的放电电流增加到大约30µA。的电路图1为开关频率1MHz和输出电压7V编程。限流引脚上的一个电阻，ILIM，设置输入电流限制。该电路包含所有表面贴装元件，高开关频率允许使用微小的电感和电容，从而减少了总电路尺寸。你应该使用好的PCB(印刷电路板)布局实践。

＊图2:这些曲线显示超级电容器的电压和充电电流。注意充电电流为300ma - USB最大允许电流。*

各种在线源提供的系列连接的Polystor Airgel SuperCapacitors，各自在4.7F时为2.5V，典型的ESR（相当于串联电阻）为25mΩ，从而允许高放电电流。低漏电流提供长电容 - 电压保持时间。当在额定电荷电流下在小于60秒的时间内充电和充电时，各个电容器电压在100mV内。图2显示电容的电压，充电电流，以及从USB端口充电时产生的电流。

这篇文章是由编辑挑选的重新出版的设计构思。它于2007年4月26日首次发表在EDN.com上。