Firmware - Giugno 2013 - N°89 - (Page 63)
Una applicazione
dei supercapacitor
come sistemi
di alimentazione
Alimentazione di backup con
di backup
di ASHISH KIRTANIA,
Linear Technology Corporation
in continuo aumento il numero dei
supercap che vengono usati nelle
applicazioni che richiedono una fonte
immediata di energia di backup, da utilizzare a breve termine quando la normale alimentazione non è disponibile.
In queste applicazioni i supercap offrono una serie di vantaggi rispetto agli
accumulatori di energia tradizionali (es.
batterie); ad esempio richiedono poca
manutenzione, hanno un ciclo di vita
praticamente illimitato e una ESR bassa.
L’LTC3226 facilita la progettazione delle applicazioni di backup alimentate da
supercap con una soluzione dotata di
un unico circuito integrato, che carica il
supercondensatore quando l’alimentazione è disponibile e fornisce energia
al carico quando la potenza in entrata
nominale viene a mancare.
E’
DESCRIZIONE
La figura 1 mostra un tipico esempio
di alimentazione di backup da 3,3V in
cui il percorso di alimentazione prima-
rio dalla fonte al carico passa attraverso il PFET esterno. Finché l’alimentazione è disponibile, l’LTC3226 conserva
la carica completa (5V) dello stack di supercap. Quando la tensione di entrata
scende al di sotto di 3,15V, lo stack di
supercap da 1,2F diventa fonte di alimentazione, sostenendo un carico di
2A a 3,3V per 600ms (v. figura 2). Per
passare senza problemi dall’alimentazione primaria e quella di backup occorrono quattro componenti di circuiti
principali: una pompa di carica dual
mode (1×/2×) con bilanciamento automatico e blocco della tensione delle
celle, un LDO per fornire la corrente di
carico nella fase di backup, un controller con diodo ideale per impedire all’LDO di invertire l’alimentazione e un
comparatore ‘power-fail’ che rileva il
valore della tensione di entrata sotto il
quale occorre attivare l’alimentazione di
backup. La pompa di carica, a frequenza costante (900kHz) e basso rumore, carica lo stack di supercap fino a
una tensione target programmata esternamente. La corrente di entrata verso la
pompa viene programmata mediante
un resistore esterno tra il pin PROG e
GND. All’inizio del ciclo di carica, quando la tensione del pin CPO è inferiore a
V IN , la pompa di carica funziona nella
modalità 1×, fungendo da ‘pass element’, e la corrente di carica è quasi pari alla corrente di entrata programmata.
Quando la tensione del pin CPO aumenta quasi fino a 200mV sotto V IN ,
Figura 1. Alimentazione di backup da 3,3V
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