專利名稱：一種超級電容電壓均衡保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于航空電子技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及到一種超級電容電壓均衡保護(hù)電路。
背景技術(shù)：
超級電容作為大容量儲能元件，目前已經(jīng)在風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電行業(yè)廣泛用于能
量儲存。由于超級電容具有額定工作電壓低(單體一般有2.5V、2.7V、5V等)的特點，在很多應(yīng)用場合都必須采用串聯(lián)的方式以提高電容組的工作電壓。因為超級電容單體容量特性上的差異，串聯(lián)電容組充電過程中，存在各單體電容電壓不一致的問題，容易導(dǎo)致部分超級電容單體過充電損壞情況的發(fā)生。目前廣泛采用的均衡電路存在如下缺點:1、采用電阻、普通穩(wěn)壓二極管構(gòu)成的均衡電路，由于其分流電流小，往往在大電流充電情況下無法起到均衡保護(hù)作用，甚至燒毀均衡電路；2、采用飛渡電容和開關(guān)電路構(gòu)成的均衡電路，其側(cè)重點為動態(tài)均衡各超級電容單體的電壓，在大電流充電時無法保護(hù)超級電容，且該電路不適合在單體上安裝，需要針對整個電容組進(jìn)行設(shè)計。
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明目的:本實用新型的目的是提供一種可在超級電容單體上安裝，能夠在大電流充電時保護(hù)超級電容不過充的超級電容電壓均衡保護(hù)電路。技術(shù)方案:一種超級電容電壓均衡保護(hù)電路，包括一個帶有基準(zhǔn)電壓源的運算放大電路1、PMOS管Vl、功率電阻R3及分壓電阻Rl、R2，所述運算放大電路I的OUT弓丨腳連接到PMOS管2的柵極G上；所述運算放大電路I的FB引腳連接到分壓電阻Rl和R2的一端上，Rl的另一端接電源正V+，R2的另一端接電源負(fù)V-;所述運算放大電路I的IN引腳接電源正，GND引腳接電源負(fù)；所述PMOS管2源極S接電源正V+，漏極D接功率電阻器R3，功率電阻器R3另外一端接電源負(fù)V-。所述運算放大電路I由運算放大器和基準(zhǔn)電壓源(限流電阻R4與穩(wěn)壓二極管Dl)組成?；蛘?，所述運算放大電路I為LT6650芯片。所述PMOS管2的柵一源導(dǎo)通閾值VGS低于超級電容額定電壓。有益效果:本實用新型一種超級電容電壓均衡保護(hù)電路，可以保證超級電容在大電流充電過程中不會過充損壞，起到保護(hù)超級電容，延長超級電容使用壽命的效果。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，只需要5個元器件，使用安裝方便。

[0013]圖1為本實用新型實施例1電路原理圖；圖2為本實用新型實施例2電路原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述，請參閱圖1至圖2。如圖1及圖2所示，一種超級電容電壓均衡保護(hù)電路，包括一個帶有基準(zhǔn)電壓源的運算放大電路1、PM0S管V1、功率電阻R3及分壓電阻R1、R2，所述運算放大電路I的OUT引腳連接到PMOS管2的柵極G上；所述運算放大電路I的FB引腳連接到分壓電阻Rl和R2的一端上，Rl的另一端接電源正V+，R2的另一端接電源負(fù)V-;所述運算放大電路I的IN引腳接電源正，GND引腳接電源負(fù)；所述PMOS管Vl源極S接電源正，漏極D接功率電阻器R3，功率電阻器R3另外一端接電源負(fù)V-。具體使用時，在元器件選擇上，按照如下要求:1、由于超級電容額定電壓較低，PMOS管Vl應(yīng)當(dāng)選擇柵一源導(dǎo)通閾值(VGS)低于超級電容額定電壓的PMOS管，如超級電容額定電壓為2.7V，考慮一定余量的情況下，可以選擇VGS為2V左右的PMOS管；2、功率電阻R3應(yīng)當(dāng)選擇在通過充電電流情況下，其壓降能低于超級電容額定電壓的阻值；3、在保護(hù)電路啟動工作的情況下，充電電流將被PMOS管Vl和功率電阻R3旁路，所以應(yīng)當(dāng)保證選用的PMOS管Vl和功率電阻R3的額定功率能夠滿足要求；4、分壓電阻Rl和R2依據(jù)公式Vp=(Rl+R2) XVr/R2來選擇，其中Vp為超級電容保護(hù)電壓，Vr為基準(zhǔn)電壓源電壓；5、在保護(hù)電路功率較大時，可以適當(dāng)?shù)匕惭b散熱片。實施例1，如圖1所示，所述運算放大電路I為LT6650芯片。采用凌特公司內(nèi)置基準(zhǔn)電壓源和運算放大器的LT6650芯片，以及PMOS管Vl和相關(guān)外圍元件Rl R3，構(gòu)成可以承受大電流的穩(wěn)壓電路，實現(xiàn)超級電容電壓保護(hù)電路。實施例2，如圖2所示，所述運算放大電路I由運算放大器NI和基準(zhǔn)電壓源(限流電阻R4與穩(wěn)壓二極管Dl)組成。本實用新型適用于超級電容單體，使用時，本電路并接在超級電容單體的兩端，其電源正V+與超級電容單體的正端連接，電源負(fù)V-與超級電容單體的負(fù)端連接。
權(quán)利要求1.一種超級電容電壓均衡保護(hù)電路，其特征在于，包括一個帶有基準(zhǔn)電壓源的運算放大電路[I]、PMOS管V1、功率電阻R3及分壓電阻Rl、R2，所述運算放大電路[I]的OUT引腳連接到PMOS管Vl的柵極G上；所述運算放大電路[I]的FB引腳連接到分壓電阻Rl和R2的一端上，Rl的另一端接電源正V+，R2的另一端接電源負(fù)V-;所述運算放大電路[I]的IN引腳接電源正V+，GND引腳接電源負(fù)V-;所述PMOS管Vl源極S接電源正V+，漏極D接功率電阻器R3，功率電阻器R3另外一端接電源負(fù)V-。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超級電容電壓均衡保護(hù)電路，其特征在于，所述運算放大電路[I]包括運算放大器N1、穩(wěn)壓二極管Dl和限流電阻R4，其中限流電阻R4 —端接到運算放大電路[I]的IN引腳，另一端分別連接到穩(wěn)壓二極管Dl的負(fù)端和運算放大器NI的正輸入端，穩(wěn)壓二極管Dl的正端接到運算放大電路[I]的GND引腳，運算放大器NI的輸出端和負(fù)輸入端分別接到運算放大電路[I]的OUT引腳和FB引腳。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超級電容電壓均衡保護(hù)電路，其特征在于，所述運算放大電路[I]為LT6650芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種超級電容電壓均衡保護(hù)電路，其特征在于，所述PMOS管Vl的柵一源導(dǎo)通閾值VGS低于超級電容額定電壓。
專利摘要本實用新型屬于航空電子技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及到一種超級電容電壓均衡保護(hù)電路，包括一個帶有基準(zhǔn)電壓源的運算放大電路1、PMOS管V1、功率電阻R3及分壓電阻R1、R2，本實用新型一種超級電容電壓均衡保護(hù)電路，可以保證超級電容在大電流充電過程中不會過充損壞，起到保護(hù)超級電容，延長超級電容使用壽命的效果。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，只需要5個元器件，使用安裝方便。本實用新型所述的一種超級電容電壓均衡保護(hù)電路，采用大功率穩(wěn)壓電路來實現(xiàn)，并聯(lián)在超級電容上，在超級電容充電過程中，電壓達(dá)到設(shè)定的值后可以分流充電電流，以保護(hù)超級電容電壓不會超過設(shè)定的電壓，避免超級電容損壞。
文檔編號H02H9/02GK202997539SQ201220669378
公開日2013年6月12日 申請日期2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月7日
發(fā)明者田軍, 閆寶祝, 馬寶華 申請人:陜西千山航空電子有限責(zé)任公司