RF - 今日电子
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图 5 测试波形表明闪光期间的大电流并没有对电池电压有太多影响<br />
图 6 从不同方案中的电池电流可以看出,采用超级电容器后功率消耗最小<br />
● 现在,设定超级电容器的 C 值和<br />
ESR 值。LED 闪光脉冲前期的 IR 压降<br />
为 I LED ×(ESR+ 电池阻抗), 从图 4 可<br />
表 1 两种方案的对比<br />
以计算出为 2A ×(30m Ω+125m Ω)<br />
=310mV,则超级电容器还需要放电 5.6V<br />
-5.0V-310mV=290mV,以达到最终<br />
专题特写:电容<br />
5.0V 电压,这决定了 C=2A × 100ms/<br />
290mV=0.69F。所以,在电池阻抗为<br />
125m Ω、ESR 值为 30m Ω时,超级电<br />
容器的 C 值必须大于 0.69F,以保证在<br />
闪光脉冲结束时电压为 5.0V,CAP-<br />
XX GW118 显然有很大余量。<br />
图 5 所示为图 4 电路的电压和电流<br />
波形,我们用 GW101(600mF,80m Ω)<br />
替换了 CAP-XX GW118,让升压转换<br />
器在闪光脉冲期间保持打开状态。电池<br />
除了提供LED闪光灯所需的2A电流,还<br />
提供超级电容器的充电电流 200mA,总<br />
共是 2.2A。LED 在每个闪光脉冲时获<br />
取 10W 功率:电池提供 7.7W,剩下的由<br />
超级电容器提供。<br />
图 6 所示为不同的供电方案下的电<br />
池电流的对比。没有超级电容器的方案<br />
中由升压转换器的输入端的电池为LED<br />
供电,从图中可以看出,其典型电池电<br />
流和最大电池电流与 LED 的正向电压<br />
范围相关。方案 1 中,电池电流是恒定<br />
不变的,其大小由升降压转换器的输入<br />
限定电流决定;方案 2 中,电池电流等<br />
于 LED 的电流,但 LED 的功耗远大于<br />
电池功率,由超级电容器提供额外的功<br />
方案 1 LED 消耗 10W 功率, 该方案中,超级电容器 由于电池电压可能会高 两个超级电容器单元串 当超级电容器损坏时,升<br />
电池电流限定在升降 还可以支持其他高功耗 于或低于超级电容器电 联,需要平衡电路 降压转换器必须限制浪涌<br />
压转换器的输入电流 电路,如 GPRS 模块 压,因此需要升降压转 电流<br />
范围:1~2A,超级 换器,设计者可以采用<br />
电容器提供 LED 闪光 带旁路场效应管控制的<br />
灯所需的额外功率 升压转换器<br />
方案 2 LED 消耗 10W 功率, 该方案中,超级电容器 仅需要简单的升压转换器 一个电容器单元,外形 即使超级电容器完全损坏<br />
电池电流与 LED 电流 仅支持 LED 闪光灯应用 更薄,成本更低,不需 也不存在浪涌电流问题<br />
相同,电池仅提供 要平衡电路<br />
7~8W 功率,其余由<br />
超级电容器提供<br />
率。<br />
<strong>今日电子</strong> · 2007 年 12 月<br />
EPC<br />
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