SoC för avbrottsfri kraft med superkondensatorer

Posted on juni 23rd, 2015 by Gunnar Lilliesköld

Att använda en superkondensator i stället för batteri tillåter 1000 gånger så många laddnings/urladdningscykler i ett system för avbrottsfri kraft. En ny krets, LTC3110 från Linear technology, både laddar och ger backup.

Normalt skulle man ha behövt två kretsar: En för att ladda upp superkondensatorn och en för att omvandla till rätt spänning på utgången. LTC3110 spar alltså plats, men har också fler intressanta egenskaper.
Två superkondensatorer kan läggas i serie och kretsen sköter om att balansera spänningen över dem.
Vid spänningsbortfall tar kretsen den lagrade energin från superkondensatorerna. Eftersom kretsen innehåller en omvandlare för att höja spänningen kan den leverera ut från 1,71 till 5,25 V medan spänningen in från superkondensatorerna tillåts variera från 5,5 ända ned till 0,1 V! Detta förhållande förlänger den tid då superkondensatorerna kan ge backup.
Normalt sett arbetar kretsen i laddningsmod. Det sker automatiskt eller via ett kommando. Kondensatorspänningen kan ligga över eller under matningsspänningen in till en pulsbreddsmodulerad ”buck-boost”-omvandlare. Laddningsströmmen begränsas till 2 A, ±2 procent, vilket förhindrar överladdning av superkondensatorerna samtidigt som laddningstiden minimeras.
Genom att laddningen av superkondensatorerna balanseras aktivt  behöver man inte någon yttre spänningsdelare. Detta fungerar även om kondensatorerna inte är exakt lika stora. Maximal spänning över respektive superkondensator kan programmas vilket ger säker drift även då komponenterna har åldrats.
De synkrona switcharna i har låg resistans, RDS(on), och små gate-laddningar vilket ökar verkningsgraden.
Det inbyggda skyddet i LTC3110 tillåter att stora kondensatorvärden används i backupsystem av exempelvis servrar och RAID-system eller mobilsystem som backas upp med kondensatorer eller batterier.
Ingångsströmmen till LTC3110 strömbegränsas till mellan 0,125 till 2 A och maximal kondensatorspänning sätts med val av resistansvärde.
Med val via anslutningspinne kan man välja burst-mode för att förbättra verkningsgraden vid låg belastning och minska viloströmmen till 40 µA. Vid avstängning (”shut down”) är strömmen lägre än 1 µA.
Tack vare 1,2 MHz switchfrekvens kan kringkomponenterna storlekar minimeras. Kretsen har skydd mot termisk överbelastning.

 

Filed under: Utländsk Teknik

« »

Comments are closed.

  •

  • Kommentaren

    Sverige är fortfarande bäst

    I media framställs numera alltid Sverige som ”sämst i klassen” när det gäller klimat- och miljöfrågor. Det är ingen ände på eländet och klimatjournalisterna bjuder över varandra när det gäller att klaga på att vi inte når våra mål. Men i den verkliga verkligheten är vi fortfarande klart bäst i klassen både vad gäller miljö och klimat och vi har utsläppsnivåer som andra industriländer bara kan drömma om. Men vad hjälper det att vara dubbelt så bra som de andra när våra politiker lovat att vi skall vara ännu bättre. Vi lyckas med konststycket att vara i särklass bäst och ändå tvingas böta för att vi inte uppfyller våra idiotiska löften. Snacka om ”Die dummen Schweden”.

    Läs hela krönikan

    Bläddra bland mina andra krönikor (810 stycken)

  • Gästkommentaren



    Ramine Roane, Xilinx
    Pandemin tar fortfarande mycket av vår uppmärksamhet, men samtidigt förändrar AI hur vi arbetar, hela vägen från molnet till Edge och slutpunkter.
    Ramine Roane, vice president of software and AI product marketing, Xilinx, gör här en prognos för elektronikåret 2022.
    .

    I periferin

    Gunnar Englund
    1940 – 2021
    Om strömtänger för AC och DC kan sägas vara väl utredda och kända av alla så är det kanske inte så vanligt att rogowskispolar är riktigt lika välkända. Väl utredda kan man utan vidare säga att de är men ändå är principen för hur de faktiskt fungerar och vilka begränsningar de har inte alls välkända. Det har gjort att totalt felaktiga mätningar med rogowskispolar har lett till likaledes totalt felaktiga och ineffektiva ”lösningar” på det förmodade problemet.
    Gunnar Englund gick bort 14 juni 2021. Läs mer om det här. Men hans krönikor lever och kommer förhoppningsvis att uppdateras med några till.