法拉電容也是超級電容。超級電容器是介于傳統(tǒng)電容器和充電電池之間的一種新型儲能裝置，其容量可達(dá)幾百至上千法拉，與傳統(tǒng)電容器相比：它具有較大的容量、較高的能量、較寬的工作溫度范圍和極長的使用壽命；而與蓄電池相比：它又具有較高的比功率，且對環(huán)境無污染，因此可以說，超級電容器是一種高效、實用、環(huán)保的能量存儲裝置。法拉電容器的容量比通常的電容器大得多。由于其容量很大，對外表現(xiàn)和電池相同，因此也有稱作“電容電池”。法拉電容器屬于雙電層電容器，它是世界上已投入量產(chǎn)的雙電層電容器中容量最大的一種，其基本原理和其它種類的雙電層電容器一樣，都是利用活性炭多孔電極和電解質(zhì)組成的雙電層結(jié)構(gòu)獲得超大的容量。

法拉電容應(yīng)用電路圖（一）

法拉電容在RAM數(shù)據(jù)保護(hù)中的應(yīng)用

當(dāng)電源正常時，5 V電源VCC通過快速整流二極管D1給RAM（U2：UT6264）供電，并通過R1給法拉電容（C1：FM0H104Z）充電。掉電時，D1截止，法拉電容C1作為備份電源，通過R1為U2供電，保證RAM中數(shù)據(jù)不消失。

在掉電過程中或電源出現(xiàn)波動時，為了增強RAM數(shù)據(jù)的安全性，采用了專用電源監(jiān)控芯片（U3：IMP706），提供系統(tǒng)的監(jiān)控功能。上電、掉電和電網(wǎng)電壓過低時會輸出復(fù)位信號，同時還能跟蹤1.6 s的定時信號，為軟件運行提供看門狗定時器（watchdog timer）防護(hù)。當(dāng)電源電壓掉至約4.74 V時，U3向CPU（U1：AT89S52）輸出掉電信號（PW_DN），CPU進(jìn)行掉電應(yīng)急處理和保護(hù)現(xiàn)場，不向RAM芯片進(jìn)行任何讀寫操作。當(dāng)電源電壓進(jìn)一步掉至4.4 V時，U3產(chǎn)生復(fù)位信號，CPU被復(fù)位，同時RAM芯片U2的片選引腳CE2也被置為低電平，確保U2不被讀寫操作。

圖1 電路原理圖

法拉電容應(yīng)用電路圖（二）

4只2.7V 100F超級電容串聯(lián)電路示例：使用MOS管進(jìn)行外部擴(kuò)流

由于2.7V 100F電容容量大，同時需要大電流進(jìn)行充放電，這時需要更大功率的泄放電路才能更好地保證電容單體不過壓，進(jìn)而保護(hù)超級電容模組的工作安全。本示例核心采用BW6101+外部擴(kuò)流MOS+大功率電阻，由于BW6101內(nèi)部MOS管可靠地泄放電流為200毫安，所以更大的泄放電流必須由外部來完成，本電路可以允許幾安培的泄放電路，如果需要幾十安培以上的泄放電流，那么需要更換大功率MOS管及更大功率的電阻。

法拉電容應(yīng)用電路圖（三）

在該應(yīng)用中，于正常操作期間將兩個串聯(lián)超級電容器充電至 5V，以在主電源出現(xiàn)故障時提供所需的后備電源。只要主電源接入，LTC3536 將處于靜態(tài)電流非常低的突發(fā)模式 （Burst Mode） 操作，從而最大限度地減少后備存儲電容器的電量消耗。

法拉電容應(yīng)用電路圖（四）

LT3741 是一款固定頻率、同步降壓型DC/DC 控制器，專為準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)高達(dá)20A 的輸出電流而設(shè)計。平均電流模式控制器將在一個0V 至（VIN - 2V） 的寬輸出電壓范圍內(nèi)保持電感器電流調(diào)節(jié)作用。已調(diào)電流由CTRL 引腳上的一個模擬電壓和一個外部檢測電阻器來設(shè)定。LT3741 運用了一種獨特的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，因而能夠供應(yīng)和吸收電流。已調(diào)電壓和過壓保護(hù)功能電路利用一個連接在輸出端和FB 引腳之間的分壓器來設(shè)定。開關(guān)頻率可通過一個外部電阻器或利用一個外部時鐘信號在200kHz 至1MHz 的范圍內(nèi)進(jìn)行設(shè)置。

法拉電容應(yīng)用電路圖（五）

通過太陽能電池為超級電容器充電的最簡單方法是使用二極管。在普通光照條件下，即使考慮到二極管造成的損耗，超級電容器也可充電到太陽能電池的開路電壓。圖1是超級電容器在二極管幫助下充電的原理圖。大多數(shù)系統(tǒng)都需要一個輔助過壓保護(hù)電路，以保護(hù)超級電容器以及后續(xù)的負(fù)載電子設(shè)備。