一種用于超級電容的瞬時大功率輸出電路的制作方法

本實用新型涉及一種用于超級電容的瞬時大功率輸出電路。

背景技術：

目前手持設備通用的供電方式都是通過鋰電池或者鋰聚合物給供電，受限于成本和外觀等要求，不能使用非常大容量電池，而且目前工作溫度大多標稱都是0～50度的工作范圍。但是在某些低溫應用場景如-30度需要能瞬時提供10W左右大功率，由于鋰電池或鋰聚合物低溫溫度特性：隨著溫度的降低，電解液的離子導電率隨之降低，SEI膜電阻和電化學反應電阻隨之增大，導致低溫下歐姆極化、濃差極化和電化學極化均增大，在電池的放電曲線上就表現為放電均壓和放電容量均隨溫度的降低而降低，導致在-40度條件下普通鋰電池或鋰聚合物電池的放電特性很差，由于電池內阻的增大，以4000mAh為例在放電電流3A條件200ms周期瞬間電壓降到電池的保護電壓2.5V以下，對外不能提供穩定10W的大功率輸出。

超級電容器是一種高能量密度的無源儲能元件，多孔化電極采用活性炭粉和活性炭和活性炭纖維，電解液采用有機電解質，如丙烯碳酸脂或高氯酸四乙氨。工作時，在可極化電極和電解質溶液之間界面上形成了雙電層中聚集的電容量。其多孔化電極是使用多孔性的活性碳有極大的表面積在電解液中吸附著電荷，因而將具有極大的電容量并可以存儲很大的靜電能量，超級電容器的這一特性是介于傳統的電容器與電池之間，可以應用在傳統電池不足之處與短時高峰值電流之中。充放電壽命很長，可達500000次，在很寬的溫度范圍內正常工作(-40℃～+85℃)，可應用于低溫條件下經常需要瞬時大功率輸出的場合。

技術實現要素：

為了解決以上技術問題，本實用新型提供一種結構簡單、可靠性高、安全性高的用于超級電容的瞬時大功率輸出電路。

本實用新型的一種用于超級電容的瞬時大功率輸出電路，包括直流電源U8，瞬時大功率輸出網絡VCC_PA_5V，電壓輸入端VIN，輸出穩壓電容C35、C52，輸入濾波電容C53，輸入限流電阻R46，分壓電阻R47、R48，功率電感L6和超級電容管腳J8、J9；

所述U8具有9個腳，分別為1-GND腳、2-VOUT腳、3-FB腳、4-ILIM腳、5-PG腳、6-EN腳、7-SW腳、8-WIN腳和9-GND腳，所述J8具有3個腳，分別為J8-1腳、J8-2腳和J8-3腳，所述J9具有3個腳，分別為J9-1腳、J9-2腳和J9-3腳，其中

2-VOUT腳與VCC_PA_5V、C35、C52、J8-1腳和J9-1腳分別相串連，并分別通過C35、C52接地，

3-FB腳與R47、R48分別相串連，并通過R47與2-VOUT腳相連，通過R48接地，

4-ILIM腳與R46串聯后接地，

7-SW腳串聯L6后與6-EN腳、8-WIN腳并聯，并聯后的6-EN腳、7-SW腳和8-WIN腳再分別與C53串聯接地、VIN串聯。

進一步的，所述1-GND腳和9-GND腳并聯后接地。

進一步的，所述J8-2腳和J9-2腳并聯后接地。

本實用新型的一種用于超級電容的瞬時大功率輸出電路具有結構簡單、可靠性高、安全性高、輸出電壓穩定的效果。

附圖說明

圖1為本實用新型一種用于超級電容的瞬時大功率輸出電路的電路圖；

圖2為本實用新型的電路用于超級電容的充放電信號測試圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

由圖1所示，本實施例的一種用于超級電容的瞬時大功率輸出電路，包括直流電源U8，瞬時大功率輸出網絡VCC_PA_5V，電壓輸入端VIN，輸出穩壓電容C35、C52，輸入濾波電容C53，輸入限流電阻R46，分壓電阻R47、R48，功率電感L6和超級電容管腳J8、J9；

U8具有9個腳，分別為1-GND腳、2-VOUT腳、3-FB腳、4-ILIM腳、5-PG腳、6-EN腳、7-SW腳、8-WIN腳和9-GND腳，J8具有3個腳，分別為J8-1腳、J8-2腳和J8-3腳，J9具有3個腳，分別為J9-1腳、J9-2腳和J9-3腳，其中

2-VOUT腳與VCC_PA_5V、C35、C52、J8-1腳和J9-1腳分別相串連，并分別通過C35、C52接地，

3-FB腳與R47、R48分別相串連，并通過R47與2-VOUT腳相連，通過R48接地，

4-ILIM腳與R46串聯后接地，

7-SW腳串聯L6后與6-EN腳、8-WIN腳并聯，并聯后的6-EN腳、7-SW腳和8-WIN腳再分別與C53串聯接地、VIN串聯，

1-GND腳和9-GND腳并聯后接地，

J8-2腳和J9-2腳并聯后接地。

J8、J9：分別是兩組超級電容的管腳，適用額定最大輸出電壓為5.5V，容量為2.4F，瞬間放電電流為30A的超級電容；

U8：DCDC boost IC，輸出可調，用于給超級電容充電；

R46：限流1.5A；

R47，R48：分壓電阻，調節U8的2-VOUT腳輸出電壓為5.3V；

VCC_PA_5V：給負載供電的網絡號；負載要求VCC_PA_5V網絡瞬間提供電壓為5V、脈沖寬度為200ms的3A電流，脈沖周期為1s，VCC_PA_5V是由兩組超級電容J8、J9輸出組成。

使用本實施例電路的超級電容充放電圖形如圖2所示，由圖可知：經過20次瞬時大功率輸出和充電，超級電容的輸出VCC_PA_5V網絡電壓始終穩定在5.1～5.3V之間，完全滿足手持設備在低溫條件下瞬時大功率輸出的需求。

本實施例的一種用于超級電容的瞬時大功率輸出電路具有結構簡單、可靠性高、安全性高、輸出電壓穩定的效果。

此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。