超级电容器,也称为超级电容器,正在提高能量密度的标准,以更好地服务于机器人,实用工具箱,任务关键型数据保护和电池备份应用。但是,长时间超过额定电压的过高电压会降低超级电容器的使用寿命,甚至可能永久性地损坏超级电容器。
然后有泄漏电流,可能导致电压不平衡和功耗; 因此必须补偿来自各个电池的漏电流。电源系统设计人员使用MOSFET来控制每个超级电容器单元中的漏电流和平衡电压,以防止过电压损坏。
现在,Advanced Linear Devices(ALD)的新PCB解决方案声称已经简化了MOSFET的使用,以自动平衡堆叠中的每个单独的超级电容器单元。双通道SABMB2板为每个单独的超级电容器单元执行超级电容器自动平衡(SAB) - 每个SABMB2板可以平衡串联堆叠中的两个超级电容器。
用于超级电容器平衡的双通道SABMB2板的机械制图。图片由ALD提供。
根据ALD总裁兼创始人Robert Chao的说法,SABMB2 IC可用于围绕超级电容器设计的原型设计和制造,用于工业控制,远程监控和电池备份应用。即插即用PCB采用0.6英寸×1英寸的小型封装。
SABMB2 PCB。图片由Digi-Key提供。
这些自动平衡PCB可用作空白板,或者它们装有公司的ALD9100XX SAB MOSFET。值得一提的是,ALD9100XX SAB系列MOSFET为各种超级电容器提供了不同的阈值电压选择。
能量收集中的超级电容器
超级电容器旨在提供高功率充电和放电,峰值功率削减和备用电源。因此,它们是许多应用的流行选择,尤其是功率需求不超过30秒的应用。这包括汽车系统,数据中心闪存服务器和工业自动化。
现在,随着功率密度的逐渐增加,超级电容器正在开辟新的领域,例如使用低能源的能量收集应用。超级电容器缓冲并储存收集的能量,以最大限度地收集能量。
然而,能量收集源仅提供几μA的电流,并且挑战不是浪费任何来自电容器泄漏和电阻器功耗的电流。毕竟,能量收集费用很低,通常需要几天时间。
在这里,用于超级电容器的MOSFET通过降低泄漏超级电容器的工作偏压并平衡电路功率消耗来解决问题。ALD声称其SAB MOSFET非常适合电荷平衡,因为它们具有高输入阈值。
SABMB2板的示意图,用于超级电容器的有源电池平衡。图片由ALD提供。
该公司补充说,其SAB MOSFET在超级电容器的涓流充电期间也能很好地工作,因为它们不太可能由于电压过高而产生高瞬态能量突发。与仅依靠电池储能的能量收集系统相比,这将确保超级电容器的寿命更长,可靠性更高。