本應用筆記建議采用MAX38888的參考電路設計。MAX38888在沒有系統電源軌的情況下提供基于超級電容的備份（V.SYS）通過放電其存儲的電荷，集成電路（IC）僅在完全充電至由一串電阻器設置的最大可編程電壓后支持超級電容器放電功能。本應用筆記中的參考設計將使基于MAX38888的超級電容備份穩壓器在V放電后放電超級電容= 1.7V，通過MAX38888的RDY引腳的切換狀態指示。此應用增強功能可縮短生產測試時間，并可在可編程超級電容電壓閾值下放電

介紹

隨著對高性能便攜式電子設備、物聯網 （IoT）、計量設備和手持設備的需求不斷增長，對備用電源應用的需求也有增無減。通常，必須高效快速地提供備用電源，并指示備用電源的可用性。MAX38888為基于超級電容的雙向功率傳輸穩壓器，具有用于備用電源應用的共享電感。MAX38888無需額外的電源轉換器，同時在單個IC中集成降壓和升壓操作，外部元件數量極少，從而最大限度地節省成本。本應用筆記討論了基于MAX38888的超級電容后備穩壓器，通過電阻串和MOSFET開關設置可編程電壓放電門限，并通過IC RDY引腳指示電壓變化的狀態。

關于MAX38888可逆降壓-升壓穩壓器

MAX38888為存儲電容或電容組備份穩壓器，設計用于在存儲元件和系統電源軌之間高效傳輸電源，采用相同電感進行可逆降壓和升壓操作，參見圖1。通過提供雙向功率傳輸，該 IC 無需單獨的附加電源轉換器，并簡化了成本節約。典型應用電路如圖2所示。

圖2.MAX38888典型應用電路，具有指示性元件值。

需要可編程超級電容放電電壓閾值

在本應用筆記中，圖3所示的基準電路提供了以下應用改進：

它提供可編程的超級電容放電電位以及 RDY 狀態引腳指示。

它解決了與超級電容準備放電相關的等待時間，直到超級電容充電到最大電壓完成。

它解決了以下熱插件/輸出用例。

例如：可拆卸電池（V.SYS） 用于涓流充電超級電容并快速斷開連接。如果電阻器在FBCH引腳上設置的最大超級電容可編程電壓由于從V汲取的電荷不足而從未達到.SYS，超級電容放電電路將無法調節最小V.SYS電源軌和Vsupercap放電周期永遠不會激活，因為最大可編程Vsupercap沒有達到。

對于本研究，請考慮以下用例：

V.SYS= 2.99V 至 4.2V
V超級電容范圍 = 1.42V 至 2.71V
電感峰值放電電流 = 2.5A 峰值

電路說明
方塊（見圖3）描述了MAX38888評估板數據資料中典型應用原理圖中為達到可編程V放電門限而修改/添加的元件。

最大超級電容器電壓使用從CAP到FBCH到GND的電阻分壓器設置。由于電阻容差對電壓精度有直接影響，因此這些電阻應具有1%或更好的精度。

在圖3原理圖中的啟動期間，由RDY引腳驅動的MOSFET柵極為低電平，即V一般事務人員< VGS閾值的 MOSFET，并且不導電。這使得電阻R25和MOSFET M1都不是V的有源電阻分壓器電路的一部分。帽到GND。最大超級電容電壓使用由電阻R1、R2和R3形成的從CAP到FBCH到GND的電阻分壓器設置。設置值 910k？對于 R1、V上限最大值在 MOSFET 關斷狀態下推導為 1.7V，如下式所示

MOSFET 的導通標準為 VGS閾值最大值 = VSYS_min.最大超級電容電壓由下式給出：

R2 + R3 = R1 × [（VCAP MAX/0.5） - 1]

在MOSFET OFF（非導電）狀態下，圖3原理圖的最大超級電容電壓計算如下：

VCAP MAX_FET_OFF =

圖3.MAX38888—V電路超級電容放電可編程性。

圖4.超級電容放電就緒在1.7V。V.SYS= 4V， I外= 500mA 峰值。

一旦電路達到1.7V的超級電容電壓，RDY狀態引腳就會被拉高，表明超級電容現在已準備好放電。一旦 RDY 引腳切換為高電平并高于最小值 VGS閾值，MOSFET M1 導通并將 R25 連接到 R1 上。呼吸瘟沙的規模上與R25相比非常少，可以忽略不計。

所以，現在 R25 與 R1 平行：

R25 = 1.1M？
R1 = 910k？
R25 ||R1

Req = 498k?

替換 498k？等效電阻 在VCAP max公式中，MOSFET導通狀態下的超級電容最大放電電壓為2.71V。

圖5：MAX38888準備從V放電SCAP= 1.7V。由于FET（M1）導通，因此一直充電至2.7V。

表 1：修改后的電路物料清單

圖6.修改前后MAX38888電路工作波形

可編程電阻R1、R2、R3和R25值可以選擇，以及0.8V至4.5V的最小和最大電壓。在本應用筆記中，選擇R1、R2、R3和R25以獲得2.7V的最大超級電容電壓，同時允許超級電容從1.7V開始放電。

結論

在本應用筆記中，建議使用具有可編程電壓放電閾值的基于超級電容的備用穩壓器，可選擇電阻和MOSFET開關。超級電容器的放電準備情況通過RDY引腳的切換狀態變化來指示。這些應用增強功能縮短了生產運行時間，縮短了產品的可用性，擴展了MAX38888的設計機會。

審核編輯：郭婷