法拉电容应用电路图大全（八款模拟电路设计原理图）

法拉电容也是超级电容。超级电容器是介于传统电容器和充电电池之间的一种新型储能装置，其容量可达几百至上千法拉，与传统电容器相比：它具有较大的容量、较高的能量、较宽的工作温度范围和极长的使用寿命；而与蓄电池相比：它又具有较高的比功率，且对环境无污染，因此可以说，超级电容器是一种高效、实用、环保的能量存储装置。法拉电容器的容量比通常的电容器大得多。由于其容量很大，对外表现和电池相同，因此也有称作“电容电池”。法拉电容器属于双电层电容器，它是世界上已投入量产的双电层电容器中容量最大的一种，其基本原理和其它种类的双电层电容器一样，都是利用活性炭多孔电极和电解质组成的双电层结构获得超大的容量。

法拉电容应用电路图（一）

法拉电容在RAM数据保护中的应用

当电源正常时，5 V电源VCC通过快速整流二极管D1给RAM（U2：UT6264）供电，并通过R1给法拉电容（C1：FM0H104Z）充电。掉电时，D1截止，法拉电容C1作为备份电源，通过R1为U2供电，保证RAM中数据不消失。

在掉电过程中或电源出现波动时，为了增强RAM数据的安全性，采用了专用电源监控芯片（U3：IMP706），提供系统的监控功能。上电、掉电和电网电压过低时会输出复位信号，同时还能跟踪1.6 s的定时信号，为软件运行提供看门狗定时器（watchdog timer）防护。当电源电压掉至约4.74 V时，U3向CPU（U1：AT89S52）输出掉电信号（PW_DN），CPU进行掉电应急处理和保护现场，不向RAM芯片进行任何读写操作。当电源电压进一步掉至4.4 V时，U3产生复位信号，CPU被复位，同时RAM芯片U2的片选引脚CE2也被置为低电平，确保U2不被读写操作。

图1 电路原理图

法拉电容应用电路图（二）

4只2.7V 100F超级电容串联电路示例：使用MOS管进行外部扩流

由于2.7V 100F电容容量大，同时需要大电流进行充放电，这时需要更大功率的泄放电路才能更好地保证电容单体不过压，进而保护超级电容模组的工作安全。本示例核心采用BW6101+外部扩流MOS+大功率电阻，由于BW6101内部MOS管可靠地泄放电流为200毫安，所以更大的泄放电流必须由外部来完成，本电路可以允许几安培的泄放电路，如果需要几十安培以上的泄放电流，那么需要更换大功率MOS管及更大功率的电阻。

法拉电容应用电路图（三）

在该应用中，于正常操作期间将两个串联超级电容器充电至 5V，以在主电源出现故障时提供所需的后备电源。只要主电源接入，LTC3536 将处于静态电流非常低的突发模式 （Burst Mode） 操作，从而最大限度地减少后备存储电容器的电量消耗。

法拉电容应用电路图（四）

LT3741 是一款固定频率、同步降压型DC/DC 控制器，专为准确地调节高达20A 的输出电流而设计。平均电流模式控制器将在一个0V 至（VIN - 2V） 的宽输出电压范围内保持电感器电流调节作用。已调电流由CTRL 引脚上的一个模拟电压和一个外部检测电阻器来设定。LT3741 运用了一种独特的拓扑结构，因而能够供应和吸收电流。已调电压和过压保护功能电路利用一个连接在输出端和FB 引脚之间的分压器来设定。开关频率可通过一个外部电阻器或利用一个外部时钟信号在200kHz 至1MHz 的范围内进行设置。

法拉电容应用电路图（五）

通过太阳能电池为超级电容器充电的最简单方法是使用二极管。在普通光照条件下，即使考虑到二极管造成的损耗，超级电容器也可充电到太阳能电池的开路电压。图1是超级电容器在二极管帮助下充电的原理图。大多数系统都需要一个辅助过压保护电路，以保护超级电容器以及后续的负载电子设备。