中山市 RELIANCE 61C22 确保* 返回列表页

 RELIANCE 61C22超级电容容量和拓扑的选取

　　该电源实现短时掉电保护，其配置需要优化，即采用尽量小的电容容量获得尽量长的使用时间。采用Buck结构，效率会有所提高，但会有较大的电容电荷不能利用；采用升降压结构的Buck-Boost产生的反压直接利用会有困难；采用高频变压器隔离的拓扑，在经济性、效率、功率密度等方面均有一定限制；综上，本文采用了可使电容容量较为合理非隔离升压拓扑，主要技术指标如下：超级电容电压可用范围3V-5V，RELIANCE 61C22zui大输入电流18A~20A，输出电压+5V@5A，保持时间10秒。由于掉电保护时间较短，功率元件降额使用不必太苛刻。

　　超级电容作为储能元件，在正常情况下，该设计由5V电源供电，并同时给超级电容进行充电。当外接电源掉电后，系统的所有供电需求均由超级电容完成。在此设计中超级电容部分是由两个耐压值为2.7V，容值为220F的电容串联组成，为了达到较好的均压效果，使用了两个1M的电阻对两支超级电容进行均压。

　　3 后备电源主功率设计

　　3.1 主功率拓扑的设计

　　主功率电路的拓扑结构采用的是Boost升压电路，电路如图1所示，主要包括超级电容，boost拓扑以及LC滤波三个部分。

　　RELIANCE 61C22功率拓扑中，电感和MOSFET承受的电流较大，zui大可到20A，必须考虑MOSFET的耐流和必要的散热措施。电感值选取应合适（本文选用2.2uH），由于在输入电压较低的情况下，需要得到必要的增益，MOSFET和电感的内阻会影响电压增益，即存在zui大占空比，当占空比超过该值时，电压增益反而下降，效率变低，易因电感电流过大，引起电感饱和，从而烧毁MOSFET或电感。MOSFET需要导通阻抗较小，电感的直流阻抗也需要很小。

　　LC滤波部分主要包括电感与电容，可经过试验选择滤波级数。本设计选用0.9uH的电感作为滤波电感，滤波电容由2200uF和0.1uF的并联。

　　图1 RELIANCE 61C22主功率电路原理图

　　3.2 驱动控制设计

　　驱动控制采用RELIANCE 61C22，开关频率为100K，如图2所示，由该芯片的输出Gate1直接驱动MOSFET.

　　
图2 RELIANCE 61C22驱动控制电路

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