news 2026/8/21 21:57:50

常见电路设计——(1)超级电容充电电路

作者头像

张小明

前端开发工程师

1.2k 24
文章封面图
常见电路设计——(1)超级电容充电电路

目录

整体电路架构

一、恒流主回路器件(CC 阶段核心)

1. R500、R501(恒流采样电阻)

2. T501(主功率调整管)

3. T500(电流检测 / 负反馈管)

4. R502(基极限流电阻)

二、恒压控制环路器件(CV 阶段核心)

1. U500(TL431,精密基准源)

2. T502(电压环误差放大管)

3. R503、R504(偏置 / 限流电阻)

4. R507、R508(恒压分压采样电阻)

三、充电使能开关器件

1. T505(使能开关管)

2. R517、R518(基极分压电阻)

四、输出隔离与储能器件

1. D500(双肖特基隔离二极管)

2. C500(超级电容 / 法拉电容)

3. R505、R506、R509(配置跳线电阻)

关键参数总结


这是一个典型的双环路线性 CC-CV(恒流 - 恒压)超级电容充电电路,四大功能模块协同工作,逻辑关系如下:

┌─────────────┐ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ │ 3.8V输入 │───▶│ 恒流主回路 │───▶│ 输出隔离储能 │───▶ 超级电容C500 │ │ │ (T500/T501 │ │ (D500肖特基)│ │ │ │ R500/R501)│ └─────────────┘ │ │ └───────▲─────┘ │ │ │ │ │ ┌───────┴─────┐ │ │ │ 恒压控制环路 │ │ │ │ (TL431+T502 │ │ │ │ 分压电阻) │ └─────────────┘ └───────▲─────┘ │ ┌──────┴─────┐ │ 充电使能开关│ │ (T505+分压)│ └────────────┘ ▲ │ VCC_IN

整体电路架构

本电路是双环路线性恒流 - 恒压(CC-CV)超级电容充电电路,输入 3.8V,标称恒流 80mA,恒压截止 2.5V,带使能控制与反向防倒灌。电路分为四大功能模块:

  1. 恒流主回路:实现恒定电流充电,由采样电阻、功率管、电流检测管组成;
  2. 恒压控制环路:实现满电后电压钳位,由 TL431 精密基准、误差放大管、分压电阻组成;
  3. 充电使能开关:控制电路启停,由 NPN 开关管与分压电阻组成;
  4. 输出隔离与储能:反向防倒灌、储能与电路配置,由肖特基二极管、超级电容、跳线电阻组成。 两个环路为 “或逻辑”:电容电压较低时电流环主导,恒流充电;电压达到阈值时电压环接管,转入恒压浮充。

一、恒流主回路器件(CC 阶段核心)

恒流原理:利用硅三极管发射结导通电压(V_EB≈0.62~0.68V)的阈值特性,通过采样电阻将充电电流转化为电压,负反馈调节功率管基极电流,最终维持输出电流恒定。

3.8V输入 │ ├─ R500(10Ω) ──┐ │ ├─ T501发射极 → T501集电极 → D500 → C500超级电容 └─ R501(33Ω) ──┘

1. R500、R501(恒流采样电阻)

  • 参数:0402 封装,R500=10Ω/±5%,R501=33Ω/±5%,二者并联,等效采样电阻
  • 连接:左端共同接 3.8V 输入电源,右端分别接 T500 发射极、T501 发射极。
  • 工作原理

      充电主电流绝大部分流过 R501 与 T500,小部分参考电流流过 R501 与 T500。电阻两端的压降,直接作为 T500 发射结的驱动电压。

     当充电电流增大, 随之升高,T500 发射结偏置加深,导通程度增强,分流 T501 的基极电流,拉低 T501 基极电位,迫使 T501 导通减弱,限制电流继续增大;反之电流减小时,T500 导通减弱,T501 基极电位回升,电流上升,最终通过负反馈维持充电电流基本恒定。

  • 恒流值定量计算: 硅 PNP 管发射结导通阈值典型值取 0.65V: 
  • (18F 从 0 充到 2.5V 理论耗时)。

2. T501(主功率调整管)

  • 参数:LMBT3906LT1G,PNP 型小功率三极管,SOT-23 封装,电流放大倍数 β≈100~300,集电极最大连续电流 200mA。
  • 连接:发射极 E 接 R501
版权声明: 本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系邮箱:809451989@qq.com进行投诉反馈,一经查实,立即删除!
网站建设 2026/8/21 21:56:54

AI研究智能体安全:深度解析FORGE轨迹劫持攻击与四层防御体系

1. 项目概述:当AI研究助手被“劫持”最近在AI安全圈子里,一个名为“FORGE”的研究概念引起了我的注意。它探讨的并非传统的网络攻击,而是一种针对“深度研究智能体”的、更为隐蔽和高级的威胁——研究轨迹劫持攻击。简单来说,这就…

作者头像 李华
网站建设 2026/8/21 21:56:19

如何快速上手 FakeLocation:安卓应用级虚拟定位完整指南

如何快速上手 FakeLocation:安卓应用级虚拟定位完整指南 【免费下载链接】FakeLocation Xposed module to mock locations per app. 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/fak/FakeLocation 签到类 App 要显示公司在岗,导航 App 又要真实坐标…

作者头像 李华
网站建设 2026/8/21 21:55:35

华为S系列园区交换机维护宝典:设备环境检查

设备环境检查 设备运行环境正常是保证设备正常运行的前提。 建议维护周期 检查项 评估标准和说明 检查结果 日 机房内空调运行是否正常 空调可持续稳定运行,使机房温度保持在设备可承受范围内。 □合格 □不合格 □不涉及 电源连接是否正常可靠 电源线应正确地连接到设备的指…

作者头像 李华
网站建设 2026/8/21 21:54:09

智能体对抗范式下 Phishing3.0 威胁演化与企业防御体系研究

摘要 随着自主智能体技术落地网络攻击场景,网络钓鱼已经完成从恶意内容投送、社会工程意图欺骗向智能体自主作战的阶段演进,Phishing3.0 时代正式到来。攻击者依托自主智能体完成开源情报测绘、定制化诱饵生成、多渠道投放与攻击策略动态调整&#xff0c…

作者头像 李华
网站建设 2026/8/21 21:53:52

抗钓鱼多因素认证机理与企业无扰动部署策略研究

摘要 多因素认证已经成为企业身份安全防护的基础配置,但传统多因素认证手段难以抵御中间人代理式钓鱼攻击。伴随攻击工具商品化,对手‑在‑中间(AitM)钓鱼套件不再是高级威胁组织专属工具,普通攻击者也能够借助订阅化服…

作者头像 李华