MOS场效应管应用于超级电容器

可降低工作偏置电压+平衡电路的功耗+可根据温度、时间和环境变化而自动调节。

超级电容器电池电压平衡方法：主动式和被动式。

主动式：

使用运算放大器op-amp或MOS场效应管进行电流平衡。

被动式：

用低值电阻。

缺点：耗能+不能随温度变化而调节。

 

MOS场效应管平衡超级电容器

如下图所示

MOS场效应管通过降低超级电容器工作偏置电压来平衡超级电容器，从而平衡电路的功耗。

两个串联的超级电容器使用MOS场效应管芯片实现卓越的自动平衡。

ASSUME： 假设

1. Charge voltage of 4.6V 充电电压为4.6V

2. Cell capacitance C1=C2 电池电容C1 = C2

3. Zero is either slightly positive， zero， or slightly negative power burn.：零点是略微正、零或略微负的功耗。

 

水平虚线：没有自动平衡超级电容器，可能由于过压而损坏电池。

水平实线：用MOS场效应管的电流平衡操作。

 

当MOS场效应管连接在阵列中的超级电容器上时，由另一个超级电容器的漏电流引起的电压小幅上升，会导致此MOS场效应管的导通电阻（RDS（ON））大幅下降。这会引起超级电容器的电流增加，随后降低电压。

 

自动平衡原理

利用MOS场效应管的自然阈值特性。

在阈值电压下，MOSFET导通并开始传导电流。

该特性可确保MOSFET芯片几乎很少或没有额外的漏电流。

 

电池平衡：MOS场效应管通过互补的反向电流水平实现。

上图中，超级电容器电池1和电池2是可以互换。

一些电流来自MOSFET本身，而不是超级电容器电池2。

漏电流平衡机制中应用MOS场效应管是自动化。