关于法拉电容电压均衡电路

amiok · 发表于 2015-1-21 16:12:26

最近在做个停电数据保存和GPRS上报停电事件，想到用法拉电容来实现，用4个2.7V的法拉电容串联起来，平时充满电10.8V，停电时给负载供电，维持20～30S左右。
没找到合适的法拉电容均压电路，画了个不知道对不对，高手来指点下。

lcw_swust · 发表于 2015-1-21 16:16:09

这电路功耗太大了吧
TL431参考电压貌似是2.5V

amiok · 发表于 2015-1-21 16:20:36

楼上说功耗大，怎么理解的，是否前端采样电阻不对？

Firman · 发表于 2015-1-21 16:43:38

电容串联?
我的印象好像是总容量减半,十多年没看到书了,不知道是否正确?

hhxb · 发表于 2015-1-21 17:01:36

本帖最后由 hhxb 于 2015-1-21 17:03 编辑

整个就是脱了裤子放屁，多此一举。用12v的法拉电容就行啦

amiok · 发表于 2015-1-21 17:06:23

楼上你那有卖12V法拉电容吗

amiok · 发表于 2015-1-21 17:07:01

还有就是价格你对比下。

f117_2r · 发表于 2015-1-21 19:20:10

法拉电容的耐压一般很低的2。7V到5。2V左右

gprs_new · 发表于 2015-1-21 20:15:24

还不如上个100MAh的锂电池呢，

hhxb · 发表于 2015-1-21 20:26:15

本帖最后由 hhxb 于 2015-1-21 20:27 编辑

非要把电路搞得这么麻烦，换成开关电源升压多简单

agilityChen · 发表于 2015-1-21 20:52:32

电路是错的

ijlc1314 · 发表于 2015-1-21 22:09:44

楼主ID不错

chishangpiao · 发表于 2015-1-21 22:23:45

同意楼上

Uplate · 发表于 2015-1-21 22:36:52

hhxb 发表于 2015-1-21 20:26
非要把电路搞得这么麻烦，换成开关电源升压多简单

朋友你压根不懂超级电容啊。超级电容一般都是2.7V耐压。一般是串联使用提高电压，再并起来增加容量。
由于单个电容的内阻不同，故充电速度不同，为保护单体电容电压不超过2.7V需要做电压均衡电路。lz的思路是对的，可以实际测试，充到10.8v后短路其中一个电容使其放电电压降低，然后接着充，同时检测别的电容电容是否超过2.5V或者测你的开关管是否开通即可。

hhxb · 发表于 2015-1-21 23:07:05

Uplate 发表于 2015-1-21 22:36
朋友你压根不懂超级电容啊。超级电容一般都是2.7V耐压。一般是串联使用提高电压，再并起来增加容量。
由 ...

我还是觉得直接并联方便呀，

digitaltek · 发表于 2015-1-22 07:32:46

2.7v升压大电流的芯片不会很多，另外要把法拉电容中的电放光起码得到1v左右，能到这个电压还能升压到芯片已经极少

llssr · 发表于 2015-1-22 08:17:18

美之美有一种低功耗的锂电池电压监测芯片，不知道能不能用于这个，楼主可以查下

amiok · 发表于 2015-1-22 08:29:34

Uplate 发表于 2015-1-21 22:36
朋友你压根不懂超级电容啊。超级电容一般都是2.7V耐压。一般是串联使用提高电压，再并起来增加容量。
由 ...

我的思路也是这样的，整理方案是没有问题的，之前做过另一款产品，用的方案类似，
只是电压均衡这块没有做处理，采购法拉电容时要让厂家匹配好，焊接时还要成对的焊在同一块板子上，比较麻烦，所以才想做个均压电路来做保护。

amiok · 发表于 2015-1-22 08:32:04

hhxb 发表于 2015-1-21 20:26
非要把电路搞得这么麻烦，换成开关电源升压多简单

升压电路效率比较低，而且如果单纯并联电压下将太快，最好的凌特升压加most管推动同步整流升压要好多钱，
但电容电压下降估计很快，方案不好实现吧。

amxx · 发表于 2015-1-22 08:32:33

楼主这个当3个电容充满后，只有一节没有充满，充电电压会自己下降么？如果不下降，岂不是全部都通过各个通道的电阻和MOS管泻放了，这样功耗大，浪费了。

amiok · 发表于 2015-1-22 08:33:41

agilityChen 发表于 2015-1-21 20:52
电路是错的

请教下电路哪里有问题，

sdkw · 发表于 2015-1-22 08:36:25

把TL431换成2.7V电压监视芯片

wind2100 · 发表于 2015-1-22 08:37:57

为何不用充电电池？考虑寿命吗？

Uplate · 发表于 2015-1-22 08:45:45

sdkw 发表于 2015-1-22 08:36
把TL431换成2.7V电压监视芯片

不用换，通过R12，R13分压即可

Uplate · 发表于 2015-1-22 08:47:46

hhxb 发表于 2015-1-21 23:07
我还是觉得直接并联方便呀，

直接并联的话耐压值不变，lz的电压要求是10.8V，因此需要至少4只2.7V的电容串联

amiok · 发表于 2015-1-22 08:48:40

amxx 发表于 2015-1-22 08:32
楼主这个当3个电容充满后，只有一节没有充满，充电电压会自己下降么？如果不下降，岂不是全部都通过各个通 ...

电容在生产的时候存在差异，所以标称值一样的电容可能充放电会有所区别，这也是做这个电路的原因，
但同样的标称值的电容差异不会太大，你所说的这个情况持续时间应该很短，另外most管一但打开电容上的电压会下降，反馈采样那边马上下降了，是一个调整过程，而且电容充电时采用的是市电供电，损耗一点可以接受
唯一需要考虑的是电路中的原理是否正确，电压可以通过采样电阻调节，泄放电阻阻值也可以进行调整，

Uplate · 发表于 2015-1-22 08:48:41

amiok 发表于 2015-1-22 08:29
我的思路也是这样的，整理方案是没有问题的，之前做过另一款产品，用的方案类似，
只是电压均衡这块没有 ...

个人建议用5只超级电容这样裕量大，可靠性更高

Uplate · 发表于 2015-1-22 08:49:48

wind2100 发表于 2015-1-22 08:37
为何不用充电电池？考虑寿命吗？

充电电池的话铅酸太大，锂电池的话维护是个问题，超级电容基本免维护，我之前做过测试充放电7K+没有任何问题

amiok · 发表于 2015-1-22 08:50:39

wind2100 发表于 2015-1-22 08:37
为何不用充电电池？考虑寿命吗？

寿命是一种考虑，另外有些场合不允许用电池，防爆吧。

hecat · 发表于 2015-1-22 09:16:45

淘宝上有很多人在出这种超级电容模组，均压用的几乎都是电压检测芯片，如XC61C系列。

其实用POR芯片作电压检测也可以，采购容易。

我用IMP809R作电压检测，检测阈值2.63V(全温范围2.50-2.76V)，用于2.7V的超级电容刚好。

后面的执行器件，选功率够的MOS管和电阻就OK。

hecat · 发表于 2015-1-22 09:25:37

布线的时候要注意，电压检测芯片走线与均压分流支路要分开，在电容引脚处才接到一起。由于走线电阻的原因，很容易产生振荡而失去保护作用。

amiok · 发表于 2015-1-22 09:32:52

hecat 发表于 2015-1-22 09:25
布线的时候要注意，电压检测芯片走线与均压分流支路要分开，在电容引脚处才接到一起。由于走线电阻的原因， ...

谢谢分享经验，另外你用IMP809R做电压监测，我记得IMP809R有个100多ms的延时才恢复，是否会太长了呢。

weineng · 发表于 2015-1-22 09:34:21

本帖最后由 weineng 于 2015-1-22 09:35 编辑

我手边的超级电容均衡电路没有这么复杂,只有两个SOT-23封装的器件和一个电阻.
电路是从市场买的成品,所以不知道这两个器件是什么.

hecat · 发表于 2015-1-22 09:36:22

电容充电后期，电流很小的，100ms的过充不会引起多大的电压升高。而且，阈值是2.63V，离2.7V还很远。

hecat · 发表于 2015-1-22 09:38:22

还有就是，标称2.7V的超级电容，一般可以承受2.85V的脉冲。2.63V的阈值应该很安全。

具体更多细节请查看超级电容的SPEC。

amiok · 发表于 2015-1-22 09:41:35

weineng 发表于 2015-1-22 09:34
我手边的超级电容均衡电路没有这么复杂,只有两个SOT-23封装的器件和一个电阻.
电路是从市场买的成品,所以不 ...

在中国就是这样，一个小元件都要磨。。。

amiok · 发表于 2015-1-22 09:42:59

hecat 发表于 2015-1-22 09:38
还有就是，标称2.7V的超级电容，一般可以承受2.85V的脉冲。2.63V的阈值应该很安全。

具体更多细节请查看超 ...

如果这样的话确实是个不错的方案，省去了采样电路的麻烦。

kv2004 · 发表于 2015-1-22 09:53:56

amiok 发表于 2015-1-22 09:41
在中国就是这样，一个小元件都要磨。。。

没有磨,只是型号查不到.

hecat · 发表于 2015-1-22 10:34:14

我这里有个Maxwell超级电容的DS，供参考。

abszy · 发表于 2015-1-22 16:43:52

请教下楼主每个法拉电容都加个ESD保护二极管，有必要吗？

agilityChen · 发表于 2015-1-23 17:29:58

amiok 发表于 2015-1-22 08:33
请教下电路哪里有问题，

MOSFET G极只有充电路径没有放电路径

kebaojun305 · 发表于 2015-1-23 17:50:57

市面上都是用电压检测IC做的，比用431方便不少，当时我也是用电压检测IC做的。

吃井不忘挖水人 · 发表于 2015-1-23 22:20:06

日本的精工电子出的锂电池保护芯片可以用，选择合适保护电压的那种。之前做过独轮车的电池保护板，16串锂电池的每节过压，欠压保护，感觉和这个差不多，电压不一样而已

dreampet · 发表于 2015-1-23 22:35:25

weineng 发表于 2015-1-22 09:34
我手边的超级电容均衡电路没有这么复杂,只有两个SOT-23封装的器件和一个电阻.
电路是从市场买的成品,所以不 ...

如果没猜错的话两个SOT-23芯片一个是电压检测，一个是MOS管，电压达到阈值后MOS管打开，旁路法拉电容。
这个方案，选好电压阈值，还是很好用的。

longsky1985 · 发表于 2015-3-4 14:54:37

找到一款法拉电容保护芯片，大家看看能用不

maxiang1985 · 发表于 2016-8-27 16:04:22

楼主，这个电路现在验证过了么，最近也遇到你这样的情况，求指点

liao-ljj · 发表于 2016-8-28 00:03:47

最简单的是通过一个3.7V600mA的锂电池供电给GPRS即可，干嘛要电容了？

yqlomg · 发表于 2016-8-28 08:23:38

楼主ID不错

liub007 · 发表于 2016-11-17 02:12:48

mos不要，pnp管集电极直接接电阻到电容负极，2.7Vmos有可能打不开。

liub007 · 发表于 2016-11-17 02:15:21

或者每个电容直接并连4串个二极管怎样？这样简单每个二极管0.6V多一点4个刚好2.7.

WERWER · 发表于 2017-7-8 14:56:22

同样想问，用法拉电容做的掉电保护方案怎么这么做，这个方案最终是否可行呢

关于法拉电容电压均衡电路

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