LTC?3110 雙向降壓-升壓型 DC/DC 穩(wěn)壓器在存在一個總線電壓 （例如 3.3V） 時對一個超級電容器進行充電和平衡，并在總線發(fā)生故障時將該超級電容器放電至負(fù)載。LTC3110 保持總線的標(biāo)稱電平 （在圖 1 的示例中為 3.3V），即使超級電容器電壓高于或低于標(biāo)稱總線電壓也是如此。以這種方式支持負(fù)載可以在電源中斷期間備份和保留數(shù)據(jù)，這在各種工業(yè)和汽車應(yīng)用中非常重要。

薄型數(shù)據(jù)備份電源

工業(yè)和汽車應(yīng)用的特點是缺乏穩(wěn)定、高質(zhì)量的電壓源。在汽車環(huán)境中，12V標(biāo)稱電壓軌在冷啟動和負(fù)載突降期間可以從4V變?yōu)?0V以上。工廠和工廠中使用的 24V 設(shè)備總線僅因循環(huán)電動機和螺線管而遭受電壓尖峰和掉電。

然而，工業(yè)應(yīng)用與消費電子產(chǎn)品有一些共同點：便攜性和移動性增加的趨勢?，F(xiàn)代工業(yè)設(shè)備內(nèi)部的電子設(shè)備空間越來越有限。數(shù)據(jù)存儲單元的體積，特別是厚度，在工業(yè)組件和模塊中非常寶貴?？紤]到這一點，本文的解決方案旨在最小化所選組件的輪廓。表1顯示了兩個無源元件組選項，按厚度排列：1mm和2.5mm。所需的半導(dǎo)體部件未列出，因為控制器、MOSFET 和電阻器的厚度不超過 1mm。

圖2顯示了一種薄型儲能解決方案，用于數(shù)據(jù)備份或無線數(shù)據(jù)傳輸，在輸入電壓在4V至40V的極寬范圍內(nèi)變化，并可能出現(xiàn)輸入電壓中斷的情況下。

該解決方案使用兩個轉(zhuǎn)換器來產(chǎn)生完整的工業(yè)/汽車應(yīng)用。該轉(zhuǎn)換器基于 LTC3110 超級電容器充電器 （SCCH），可在輸入電壓存在時為存儲電容器充電，并在電源中斷期間提供一個穩(wěn)定的系統(tǒng)輸出。在正常工作條件下，當(dāng)存在一個 4V 至 40V 輸入電源時，敏感的電子負(fù)載和 LTC3110 由一個基于 LT8608 的降壓型轉(zhuǎn)換器 （SDC） 提供支持。

LT?8608 是一款低靜態(tài)電流、高效率、高度集成的同步降壓型轉(zhuǎn)換器，具有一個 3V 至 42V 的寬輸入電壓范圍。其 42V 上限最大限度地減少了系統(tǒng)保護電路所需的體積，實際上消除了對傳統(tǒng)瞬態(tài)電壓抑制二極管 （TVS） 的需求。SDC 將系統(tǒng)電壓保持在 3.3V 母線軌限值內(nèi)。

如果輸入電壓斷開，SCCH接管，為穩(wěn)定的3.3V電源軌供電。在正常情況下，LT8608 為系統(tǒng)總線提供 3.5V 電壓;LTC3110 在記錄一個電源故障并支持負(fù)載時提供 3.2V 電壓。這些電源電壓完全在3.3V邏輯電源的建議限值之內(nèi)。CHRG標(biāo)志可用于提醒數(shù)字系統(tǒng)斷開不必要的負(fù)載并開始數(shù)據(jù)備份或無線傳輸。

圖 3 顯示了切換過程的開始;輸入電壓斷開后，SDC 在 SCCH 導(dǎo)通時關(guān)閉。

結(jié)論

LTC?3110 是一款高度集成的高性能超級電容器充電器和平衡器，可在汽車和工業(yè)應(yīng)用中用于數(shù)據(jù)保留和備份的扁平解決方案中實現(xiàn)。

審核編輯：郭婷