ALD810030 精密MOSFET 为四个匹配的超级电容器进行自动平衡

一种新的精密 MOSFET 阵列——旨在平衡和调节额定电压更高的超级电容器——适用于广泛的应用，如执行器、远程信息处理、太阳能电池板、应急照明、安全设备、条形码扫描仪、高级计量箱和备用电池系统。

MOSFET可降低超级电容器的工作偏置电压，平衡电路的功耗，并可以根据温度、时间和环境变化而自动调节。

在能量采集、办公自动化和备份系统等一系列新产品设计中，超级电容器(supercapacitor)引起了设计团队的关注。这些超级电容器电池具有高效存储能力，可根据需要快速释放能量。为确保峰值性能和较长的产品生命周期，超级电容器的电压必须得到平衡。如果由于电池之间的泄漏电流差异而发生不平衡，则可能触发能量耗散，导致超级电容器电池过早失效。

超级电容器，也称为超电容(ultracapacitor)，具有高功率、快速充/放电、峰值功率削减和备用电源等功能特性，适合关键型数据保护和电池备份应用。对于供电需求不超过30秒的应用，它们正成为一种流行的选择。

超级电容器也提高了能量密度。随着电池逐渐增加功率密度，它们可以更有效地缓冲和储存能量，从而最大化能量收集工作。

有个问题：每个超级电容器都有电容、内阻和漏电流方面的容差。这可能会导致电池电压不平衡。必须对超级电容器进行平衡，以确保电压不超过超级电容器的最大额定电压。

电源系统设计人员应选择同一制造商的超级电容器，以确保初始电池电压值在同一范围内。其次，必须补偿由单个电池中的漏电流引起的任何电池电压不平衡。

有两种类型的平衡方法可用于调节超级电容器电池的电压：主动式和被动式。被动平衡方法会用到低值电阻，这种方法有点耗能，并且不能随温度变化而调节。主动式平衡方法使用运算放大器(op-amp)，或使用MOSFET进行电流平衡。

以下是两个超级电容器串联在一起的情景。第一种场景是超级电容器具有自动平衡功能，第二种场景是超级电容器不具备自动平衡功能。这两种设计方案之间的差异将证明，需要一种自动校正漏电流变化影响的平衡方法。

ALD提供一系列SAB集成电路(IC)以及SAB和SABOVP(过电压保护)印刷电路板(PCB)。SAB pcb提供有源连续漏电流调节和无限数量堆叠串联超级电容器的自平衡。SABOVP pcb通过优越的过电压箝位电路提供串联超级电容器的电压平衡。这些产品在适当设计的应用中使用时，耗散几乎为零的泄漏电流，实际上消除了额外的功耗。串联的超级电容器可以通过多个级联的SABMB或SABMBOVP包的各种组合进行平衡。

ALD810030 MOSFET 为四个匹配的超级电容器自动平衡 (SAB) MOSFET 通道中的每一个通道提供一组独特、精确的工作电压和电流特性。Advanced Linear Devices (ALD) 推出的 MOSFET 可以平衡两到四个电压差非常小的超级电容器，并且不会耗散超过两个电池之间实际漏电流差的功率。

当 V IN = 3.00 V 应用于阵列时，I OUT为 1 µA。对于 V IN增加 100 mV至 3.10 V，I OUT增加约十倍。如果 V IN额外增加到3.24 V，I OUT增加一百倍至 100 µA。另一方面，对于 V IN降低 100 mV至 2.90 V，I OUT降低至其先前值的十分之一，即 0.1 µA。

ALD 总裁兼创始人 Robert Chao 表示，新的 MOSFET 始终保持开启状态，以平衡更大的超级电容器，并且几乎不耗电。他还声称，平衡芯片提供 3.00 V 或更高电压的电源管理能力是一项重大突破。

ALD810030 MOSFET 采用四方封装，采用该公司的 EPAD 生产技术制造。ALD810030SCLI 芯片现在有售，每百片单价为 3.29 美元。