ZHDA309 September   2026 TPS61383-Q1

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
  5. 2设计要求和系统结构
    1. 2.1 设计要求
    2. 2.2 系统结构
      1. 2.2.1 集中式电子锁存器系统
      2. 2.2.2 分布式电子锁存器系统
  6. 3动力总成
    1. 3.1 使用 TPS61383-Q1 的集成电子锁存器动力总成
      1. 3.1.1 超级电容器充电器功能简介
      2. 3.1.2 升压功能简介
      3. 3.1.3 超级电容器泄放
    2. 3.2 硬件设计流程
      1. 3.2.1 选择外部 MOSFET
      2. 3.2.2 电感器选型
      3. 3.2.3 超级电容器侧的电容器
      4. 3.2.4 升压输出电容器
      5. 3.2.5 环路补偿设计
      6. 3.2.6 关键注意事项
    3. 3.3 软件初始编程流程
  7. 4超级电容器能量建模基础与选型
    1. 4.1 放电曲线和截止电压
    2. 4.2 超级电容器放电能量建模
    3. 4.3 计算示例
    4. 4.4 超级电容器 Excel 计算工具
  8. 5超级电容器管理
    1. 5.1 使用 BQ76907-Q1 进行电压监测
    2. 5.2 使用 BQ76907-Q1 进行电芯均衡
      1. 5.2.1 均衡策略
      2. 5.2.2 I2C 实施
      3. 5.2.3 电芯均衡电流
      4. 5.2.4 低侧保护电路设计注意事项
    3. 5.3 超级电容器健康状态检测：TPS61383-Q1 和 BQ76907-Q1 组合解决方案
  9. 6控制单元和通信
    1. 6.1 控制单元设计注意事项
    2. 6.2 SBC 选择
  10. 7执行单元
    1. 7.1 电机驱动器结构
    2. 7.2 电机驱动器设计注意事项
  11. 8总结
  12. 9参考资料

4.4 超级电容器 Excel 计算工具

电子锁存器执行器通常是一个小型有刷直流电机（额定电压为 6V 至 12V），可驱动齿轮系以释放锁存机构。典型的电机解锁负载曲线包含三个阶段：启动、稳态和堵转。该负载曲线周期会持续 12-20 次，从而使超级电容器能量的计算更加复杂。TI 提供了 Excel 计算工具，可实现快速、精确的计算并辅助系统设计。计算工具可在此处找到：

假设电子锁存器系统具有以下负载曲线：

表 4-2 设计要求（示例）
条目 参数
电池节数 3s
超级电容器电压 每节电芯 2.7V，总共 8.1V
超级电容器电容 每节电芯 25F，总计 8.33F
超级电容器内部电阻 每节电芯 25mΩ，总计 90mΩ
负载分布 启动状态：5A，20ms
稳态：3A，150ms
堵转：8A，50ms
解锁次数 6 把锁，每把 2 次，总计 12 次

输入这些参数并点击按钮来计算放电曲线。计算可能需要一些时间。计算完成后，该工具会显示 计算完成 并更新放电曲线。

超级电容器计算工具图 4-3 超级电容器计算工具

如前文 图 4-2 中所述。当施加高电流且等效 ROUT 低于内部电阻 RIN 时，Vout 会下降且无法维持。在这种情况下，TI 建议选择 ESR 较低的超级电容器，或增加电芯数量。

电压无法维持图 4-4 电压无法维持