基于LTC3780的超级电容恒功率充电分析

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基于LTC3780的超级电容恒功率充电分析作者：徐铭伟刘畅任建新

来源：《中国科技博览》2019年第09期

[摘要]分析了超级电容分别在CC、CV和恒功率模式下的充电速率。介绍了Linear公司

的四功率开关 Buck-Boost控制器LTC3780的工作原理及应用场合，并用其设计了一款针对超级电容的恒功率充电装置，然后对电路进行仿真，分析相关参数。

[关键词]LTC3780、恒功率、Buck-Boost、仿真

中图分类号：TM910.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）09-0220-01

0 引言

超级电容是一种新兴的具有特殊性能的电源，它在功率密度、能量转换效率、使用寿命、放电电流等指标上具有明显的优势。鉴于此，超级电容在许多场合中使用广泛，其成本极低、容量大、功率密度极高的特点可以满足一定时间内，持续的电流输出，因此，在一些小功率、短时间的场合，可以作为备用电源使用。其放电电流较大的特点可以对大功率设备的启动和负载突变的情况下提供瞬时高功率输出，以满足设备的正常运行。是现代电力电子领域不可或缺的能量存储装置。

1 超级电容的等效电路模型

超级电容的等效电路模型一般使用阻感容等基本的电路元器件来描述其电气特性，等效电路如图1.1所示。

如图，超级电容的等效模型由串联等效电阻（ESR）和等效电容构成。在对超级电容充电或放电时测量两端电压，其端电压由充电或放电电流在串联等效电阻上产生的电压和电容自身的电压构成。

纯电容部分电压由下式所得：I=C·

dv=

串联等效电阻上的电压由下式所得：V=I·R

因此，在超级电容充电或放电时，两端电压的变化量为： dv= +I·R

2 超级电容在不同充电模式下的充电速率