「2019」「RM圆桌」第四期 超级电容哪家强？

器件手册一般都会提供SOA（Safe operating area）数据图表，主要和晶圆的散热、瞬间电压和电流的承受能力有关，通过IDM和VDS及器件晶圆沟道损耗的限制形成一个工作区域，称为安全工作区，如下图所示。安全工作区可以避免管子因结温过高而损坏。

登录/注册后可看帖子

                mos管初选基本步骤：
                        a)电压应力
在电源电路应用中，往往首先考虑漏源电压VDS的选择。在此上的基本原则为MOSFET实际工作环境中的最大峰值漏源极间的电压不大于器件规格书中标称漏源击穿电压的 90% 。
即：
VDS_peak ≤ 90% * V(BR)DSS
注：一般地， V(BR)DSS 具有正温度系数。故应取设备最低工作温度条件下之 V(BR)DSS 值作为参考。

b)漏极电流
其次考虑漏极电流的选择。基本原则为MOSFET实际工作环境中的最大周期漏极电流不大于规格书中标称最大漏源电流的90%；漏极脉冲电流峰值不大于规格书中标称漏极脉冲电流峰值的 90% 。
即：
ID_max ≤ 90% * ID

ID_pulse ≤ 90% * IDP
注：一般地，ID_max及ID_pulse具有负温度系数，故应取器件在最大结温条件下之ID_max及ID_pulse值作为参考。器件此参数的选择是极为不确定的—主要是受工作环境，散热技术，器件其它参数（如导通电阻，热阻等）等相互制约影响所致。最终的判定依据是结点温度。根据经验，在实际应用中规格书目中之ID会比实际最大工作电流大数倍，这是因为散耗功率及温升之限制约束。建议初选于 3~5 倍左右 ID = (3~5)*ID_max 。

                        c)驱动要求
MOSFEF的驱动要求由其栅极总充电电量（Qg）参数决定。在满足其它参数要求的情况下，尽量选择Qg小者以便驱动电路的设计。驱动电压选择在保证远离最大栅源电压（ VGSS ）前提下使 Ron 尽量小的电压值（一般使用器件规格书中的建议值）
                       
                        d)损耗及散热
小的 Ron 值有利于减小导通期间损耗，小的 Rth 值可减小温度差（同样耗散功率条件下），故有利于散热。

                        e)损耗功率初算
                                MOSFET 损耗计算主要包含如下 8 个部分：
即：
PD = Pon + Poff + Poff_on + Pon_off + Pds + Pgs+Pd_f+Pd_recover
详细计算公式应根据具体电路及工作条件而定。例如在同步整流的应用场合，还要考虑体内二极管正向导通期间的损耗和转向截止时的反向恢复损耗。

7、超级电容的充放电控制：
可以使用Pmos来控制对Buck电路的开关，可以参考大交的方案，也可以把输入功率和buck的输出电压形成一个闭环来控制充电功率。
放电同样可以使用Pmos来控制，也可以直接切换Powerpath来实现这个功能。

注：使用ADC时需要注意的一些问题：

1、隔离数字信号与模拟信号

这一点应该是各位硬件大佬们最先想到的，由于模拟信号抗干扰能力比较差，系统有频率比较高的数字信号时，最好能够在硬件上对模拟信号进行隔离。我自己在这方面了解不是很深，实际使用中，在模拟电源跟地前面串了个小磁珠，在要求不是太过苛刻的环境下也够用了，如下图所示：

登录/注册后可看帖子

PS：我其实前两年都是调车写代码的，只是今年碰巧从前辈们手中接过了功率而已，硬件设计方面才疏学浅，有不对的地方还请大家指正，共同进步。另外我在写这篇文章时参考了港科、大交、桂电开源的超级电容方案，带给了我莫大的帮助。

1、        超级电容做成什么样才叫好？大家用的是成品的超级电容组还是自己组装的？
        当然是稳定耐操持久高爆发啦，合适自己的才是最好用的。时间和人员充足的话，自己设计电容组能更加适配自己的机器人，节省空间。但要把控好稳定性，进行充分的测试。

2、        大佬，讲讲充电电流控制吧
        充电电流控制可以用恒流恒压的降压模块，上面也提到过，但是注意电流倒灌容易损坏降压模块的MOS，所以最好限制降压模块到电容组之间的电流方向。

3、        超级电容会可以带电入场吗？（从零电压开始充电对技术的要求可能比从一定基准电压开始充电技术要求更高吧
可以带电入场，一般是放不到0电压的，技术要求上可能需要你的降压部分能够承受足够的功率。

4、        还有能不能推荐下好用电容型号和厂家
这个我回头看看，现在记不住了，大家这方面试过多的也可以多交流交流。

5、        以及精度高一点的电流检测或者电压检测芯片，直接分压ADC测的感觉有点奇怪
直接分压检测效果不好是正常的，具体参考我对ADC提出的建议，设计上注意就行了。