超级电容@@(EDLC)技术@@指南连载@@(九@@):长时间使用时的@@平衡电路@@

村田的@@超级电容@@为提高@@电压@@,1个@@封装内由@@@@2个@@电容@@串联连接@@构成@@(图@@52)。例如@@,DMF3Z5R5H474M3DTA0 (470mF)由@@2个@@940mF的@@188足彩外围@@app 串联连接@@。因此@@,受各自@@188足彩外围@@app 容量和绝缘阻抗的@@差异影响@@,施加在各@@188足彩外围@@app 上的@@电压@@有时候会不平衡@@。使用超级电容@@时@@,一旦产生这种不平衡@@,施加在单侧@@188足彩外围@@app 上的@@电压@@就会变高@@,一旦超过这个@@电压的@@最大允许值@@,可能会引起特性劣化故障@@。此外@@,188足彩外围@@app 间的@@电压差会造成@@188足彩外围@@app 间的@@寿命差@@,所以也是@@缩短产品寿命的@@重要原因@@。

超级电容@@中@@,为获得@@188足彩外围@@app 间的@@电压平衡@@,有必要控制各施加电压的@@平衡@@。平衡控制的@@方法@@有被动平衡控制@@和主动平衡控制@@@@2种方法@@。

图@@52   1个@@封装中将@@2个@@电容@@188足彩外围@@app
串联连接@@的@@村田的@@超级电容@@@@

被动平衡控制@@

被动平衡控制@@是@@使用阻抗的@@电路@@(图@@53),具有结构简单成本低的@@优势@@。电压平衡收敛很快@@,所以建议使用低阻抗值@@。阻抗值低会造成电力损耗@@,多数情况下@@,损耗少到可以忽略@@。例如@@,即使是@@使用@@1kΩ的@@阻抗@@,电力损耗也只不过@@8.8mW(表@@7)。

图@@53 被动平衡电路@@

表@@7 平衡阻抗值和平衡电流@@/电力消耗量@@

表@@7 平衡阻抗值和平衡电流@@/电力消耗量@@

如果担心@@mW级上的@@电力损耗@@,请使用高阻抗值@@。但是@@为了保持电压平衡@@,要有被允许的@@最大阻抗值@@(表@@8)。在高电压使用电容时@@,有必要更加严谨地管理电压平衡@@。也就是@@说施加电压越高@@,最大阻抗值越低@@。请注意不要超过表@@@@8所示的@@阻抗@@值@@。关于表@@格中没有的@@品名@@,请至本公司咨询@@。

表@@ 8 阻抗的@@最大值@@

表@@ 8 阻抗的@@最大值@@

主动平衡控制@@

主动平衡控制@@是@@使用运算放大器的@@平衡电路@@(图@@54),即使是@@使用@@高阻抗@@,通过电流增幅作用@@,也能在短时间内收敛电压平衡@@。

运算放大器有必要选择大于施加在@@Vcc上的@@电压@@。此外@@,为了防止异常振荡@@,有时候需要@@阻尼阻抗@@。需要@@通过消耗电力和驱动电流选择运算放大器@@。

在使用运算放大器的@@平衡电路中@@,仅在有电压差时运行@@,电压平衡收敛后就变成仅在无负荷时的@@消耗电力@@,所以与被动平衡相比@@,具有优越的@@能量效率@@。

一般来说运算放大器的@@通过速率越高@@,能够进行高速运行@@,驱动电流也变高@@,对短时间内的@@电压平衡收敛有好处@@。另一方面@@@@,运行速度很快@@,消耗电力有变大的@@倾向@@(表@@9)。请结合需求进行选择@@。

主动平衡控制@@的@@其他方法还有使用专用@@@@@@IC的@@方法@@。表@@10是@@IC的@@一个@@例子@@。IC具有控制充放电电压的@@机能@@。这种通过@@IC控制电压平衡的@@控制方式是@@超好的@@@@。此外@@,通过变换电压的@@电路方式改变@@188足彩外围@@app 构造@@。供给泵型的@@充电电流很小@@,外部@@188足彩外围@@app 是@@只需要@@陶瓷电容@@。另一方面@@@@,升压和升降压方式能够有较大的@@电流输出@@,外部@@188足彩外围@@app 需要@@FEI和功率电感器等@@,188足彩外围@@app 数量增多@@。

图@@54 主动平衡电路@@

表@@9 运算放大器的@@倾向@@

表@@9   运算放大器的@@倾向@@

表@@10 专用@@IC的@@例子@@

表@@10 专用@@IC的@@例子@@

被动平衡控制@@和主动平衡控制@@的@@区别@@

表@@11是@@被动平衡控制@@和主动平衡控制@@的@@区别@@@@。贴装面积和成本方面@@,被动方式更有优势@@。一方面@@,运算放大器和专用@@@@IC的@@收敛速度很快@@,收敛后的@@电力消耗很小@@。使用专用@@@@IC能够控制充电电压@@,具有更高机能@@,但成本也相应变高@@。

选择时@@,请兼顾机能和成本进行选择@@。

表@@11 被动平衡控制@@和主动平衡控制@@的@@区别@@

表@@11 被动平衡控制@@和主动平衡控制@@的@@区别@@