拓尔微IM5200同步buck控制器，解决超级电容组充电痛点

超级电容为什么“超级”？

但凡名称前被冠以“超级”二字。必有其“任性”之处。 “超级”电容。主要是因为它的高能量密度特点。与传统的电解电容相比。其容量高出几个量级。超级电容（EDLC：双电层电容器）是指像陶瓷电容器和电解电容器一样没有电介质的电容器。与其他电容器相比时超级电容的定位就显现出来了。超级电容的容量达到了从数百mF到1F。比其他电容器的容量要高。

图一 超级电容规格

图二 超级电容与其他电容器的比较

超级电容的优势在于其充放电次数显著多于传统铅酸电池。同时能够更迅速地吸收能量而不减少其预期寿命。这些特点还使超级电容对工业后备电源系统、快速充电无绳电动工具和远程传感器具有吸引力。因为对这些应用来说。频繁更换电池是不切实际的。

图三 超级电容应用示意框图

多系统配置都使用超级电容组作为后备能量存储组件。

图四所示采用超级电容的供电系统应用框图。其中的负载是需要稳定电压（3.3V、5V、12V等）的器件。21V主电源为正常工作的DC-DC2供电。同时通过DC-DC1为超级电容组充电。使其电压达到12.6V。当主电源断开时。超级电容组向DC-DC2供电。以维持负载的连续运行。

图四 采用超级电容的供电系统应用框图

如何为超级电容组充电？当超级电容电压为0时。由于高电容值。DC-DC1需要在输出电压低。甚至输出短路的条件下。进行工作。常规DC-DC1可能陷于打嗝模式而无法为超级电容充电。为了保护超级电容和DC-DC1。在充电阶段开始时需要附加的电流限制功能。一种令人满意的解决方案是让DC-DC1 在极低的输出电压的条件下。提供连续充电电流。

拓尔微IM5200 解决超级电容充电。满足12V/16A 充电规格高效电源方案：

图五 采用IM5200满足12V/16A的超级电容充电方案

IM5200 是一款同步高效buck控制器。主要用于宽输入的buck应用。其控制方式为峰值电流控制模式。可在瞬态条件下实现最优性能。输出电压可由 FB 引脚的分压电阻设置。也可由 I2C 接口配置（3V到21V。200mV/档）。

还具有软启动时间可调的功能。并提供多种保护功能。包括输入欠压保护、逐周期峰值电流保护、输出过载保护(OLP)、输出过压保护(OVP)和过温保护(OTP)。

轻载下。IM5200还有两种工作模式可供选择：电感电流强制连续导通模式 (FCCM)或电感电流断续模式(DCM) 。

图六 IM5200方案提供12V16A超级电容充电

IM5200驱动外置NMOS。提供高效大电流大功率输出；针对超级电容可提供16A输出大电流充电。电路应用图；

IM5200 DEMO测试电路板及PCB

其他数码配件

IM5200 超级电容组

其他数码配件

1、输入电压15.5V to 12.6V/16A

其他数码配件

CH1:Vin；CH2:SW；CH3:V_cap；CH4:I_charge ;

2 、输入电压21.5V to 12.6V/16A

其他数码配件

CH1:Vin；CH2:SW；CH3:V_cap；CH4:I_charge ;

3 、IM5200 超级电容组充电。输入电压21.5V to 12.6V/16A充电温升；MOS最高温：90.9℃ (可以选择更大封装、更低阻抗MOS获得更低温)

除此之外。拓尔微还提供多款高效大功率Buck。Buck-Boost控制器。可满足更多超级电容不同需求的应用充电方案：