大家好我是Helen Chen 
来自德州仪器升压电源产品线的 
应用工程师 
我从事电源产品的设计 
已经有14年了 
熟悉 Buck, boost 
flyback等 
电源产品的设计 
对电源产品的布板 
磁性元器件的设计和 
EMI解决方案有一定的研究 
今天我将给大家介绍一种 
简单可靠 
并且非常便宜的超级电容的 
充电方案 
超级电容由于其充放电次数多 
能够快速的吸收和释放能量 
安全可靠 逐渐替代 
传统的清算电池和锂电池 
得到了广泛的应用 
在许多系统配置中都使用了 
超级电容作为后备储能装置 
现在有很多方法为超级电容充电 
如图所示的恒定电流 
恒定电压控制模式 
是比较常用和优选的方案 
在充电周期开始时 
充电电路在恒定电流模式下工作 
为超级电容提供恒定的电流 
使得其电压线性增加 
超级电容被充电到目标电压后 
恒定电压还被激活 
控制超级电容电压保持恒定 
以避免过度充电 
这种常用方法的缺点是控制复杂 
对队员控制芯片的要求比较高 
你要成本比较高 
TI参考设计PNP15044 
就是针对这一问题而设计的 
它为消费者提供了一种 
简单可靠的超级电容的充电方案 
它支持2.5到6伏输入 
能有效地将启动和正常工作时的 
最大电流控制在3安培以下 
超级电容充电结束后 
可以实现恒压控制 
把芯片关掉后 
输入侧和输出侧可以彻底断开 
简单便宜 尺寸小 
下面我给大家简要介绍一下 
PNP15044的工作原理 
这是TI参考设计 
PNP15044的系统框图 
我们可以看到 
该方案采用了反击拓普 
但是变压器的原边和副边 
是共低的 
在给超级电容充电的时候 
TPS61087 
一直工作在限流状态 
当超级电容充满电后 
TPS61087 
工作在 Duck 模式 
这样输出电压就被稳定在设定值 
保证超级电容不会过充 
下面我给大家看一下 
TI参考设计 
PNP15044的实验结果 
这是启动波形我们可以看到 
不管负载电容量是多少 
输入电流都小于 
TPS61087的峰值限流值 
只有1.3安 
我们可以通过改变 
反击变压器原副边的杂比 
来改变充电速度 
原边对副边的杂比越高 
充电速度越快 
这是启动过程中的开关波形 
和原边电流波形 
我们可以看到 
只要输出电压 
低于13.5伏的设定值 
TPS61087 
就一直工作在限流状态 
不管输出电压升到几幅 
原边峰值电流始终限在4.4安 
这是输出电容 
充满电后的工作波形 
由于占空比很小 
因此原边电流非常小 
输出电压保持在设定值 
13.5伏不变 
以上是TI参考设计 
PNP15044的简单介绍 
大家也可以在 
TI.com上搜索 
PNP15044 
获取更加完整的设计文件 
感谢大家的观看