就備份應用而言 超級電容器可能是優(yōu)于電池的選擇

　　一種簡單的解決方案

　　LTC3226 是凌力爾特兩節(jié)超級電容器充電器系列的最新產(chǎn)品。該器件是一款無電感器的超級電容器充電器，具有備份的電源通路控制器，適用于在需要短期備份電源的應用中使用的鋰離子或其他低壓系統(tǒng)軌。該器件具恒定輸入電流，采用低噪聲雙模式 (1x / 2x) 充電泵架構，用 2.5V 至 5.5V 的輸入電源給兩節(jié)串聯(lián)的超級電容器充電，并充電至 2.5V 至 5.3V 的可編程電容器充電電壓。充電器的輸入電流可用電阻器編程，高達 315mA。該器件的自動容量平衡和電壓箝位功能可保持兩節(jié)電池上的電壓相等，因而無需平衡電阻器。這保護了每節(jié)超級電容器免受過壓損壞 (否則電容或漏電流失配可能引起這種過壓損壞)，同時最大限度地降低了電容器上的漏電流。

　　LTC3226 有兩種工作模式：正常模式和備份模式。工作模式由可編程電源故障 (PFI) 比較器決定。在正常模式中 (PFI 為高電平)，功率通過一個低損耗外部 FET 理想二極管從 VIN 輸送至 VOUT，而且充電泵保持接通狀態(tài)以對超級電容器組進行 Top-off 充電。在備份模式 (PFI 為低電平)，充電泵關斷，內部 LDO 接通，以用超級電容器存儲的電荷提供 VOUT 負載電流，同時外部理想二極管防止反向電流流進 VIN。超級電容器通過內部 LDO 提供的備份電流可高達 2A。

　　當輸出電壓處于穩(wěn)定狀態(tài)時，LTC3226 用非常低的 55uA 靜態(tài)電流工作。該 IC 采用纖巧的 3mm x 3mm QFN 封裝，基本充電電路需要很少的外部組件，占用空間也很小。該器件的 900kHz 高工作頻率可減小外部組件尺寸。內部限流和熱停機電路允許該器件承受從 PROG、VOUT 或 CPO 引腳到地的持續(xù)短路而不受損壞。其他特點包括 CAP PGOOD 和 VIN PFO (電源故障) 輸出以及用于系統(tǒng)內務處理的 VOUT RST 輸出。

　　LTC3226 采用緊湊的 16 引線、扁平 (0.75mm) 3mm x 3mm QFN 封裝，在 -40°C 至 125°C 的溫度范圍內工作。　　

圖 1：LTC3226 的方框圖 / 應用

CHARGE PUMP：充電泵

　　要構成一個可與 LTC3226 相比的解決方案，需要非常復雜地組合多個 IC：一個用于超級電容器充電的降壓 / 升壓型穩(wěn)壓器、一個用于備份電源通路的 2A LDO、一個 4 通道比較器以及用于外部“理想二極管”加監(jiān)視功能的背對背 FET，還有一個運算放大器和各種不同的分立式組件，以實現(xiàn)保護性分流和小電流平衡。另外，用戶還可以選擇一種“低價”方法，該方法僅對超級電容器充電，并提供備份控制 (不用兩個比較器和運算放大器)，不過這種方法沒有充電電流限制、小電流平衡、電容器保護或電壓監(jiān)視功能。與更加昂貴的分立式解決方案相比，這種廉價方法可以用不那么昂貴的低值電阻器取代比較昂貴的高值電阻器和運算放大器的組合，但這種低值電阻器消耗大量靜態(tài)電流，而且沒有為超級電容器提供過壓保護 (箝位)。