ZHCAAM4A October 2019 – August 2021 LM66100 , TPS63802 , TPS63805 , TPS63806
此设计提供了一种从超级电容器中提取最大能量的有效方法，并为射频子系统提供所需的电压和电流。GPRS 或 GSM 系统需要高达 2A 的峰值电流，持续时间为几百微妙。LTE 传输需要高达 1A 的峰值电流。在正常运行期间，该能量需要由主电源提供。如果主电源无法提供所需的峰值电流，或完全失效，备用电源系统就会介入。
所选的 TPS63802 能够通过超级电容器在宽输入电压范围内提供大于 2A 的电流。主电源和备用电源之间的转换会自动无缝进行。当系统电压下降到某个阈值以下时（通常比系统电压低 100mV），降压/升压转换器开始开关操作。所需的能量从超级电容器转移到系统。
TPS63802 降压/升压转换器具有已确定的达 -900mA 的反向峰值电流限值，因此平均充电电流约为 1.2A。但是，如果主电源无法为系统和超级电容器充电操作提供足够的电流，则需要限制充电电流。例如，这种主电源可以是 TPS7A78 交流/直流线性稳压器。PMP30693 参考设计还包括一个基于 INA181 的可选电路，用于将充电电流的最小值限制在 50mA。
降压/升压转换器的反向电流操作可将超级电容器电压升高到高于主电源的电压。这一情况再加上 1.3V 的低输入电压，意味着 TPS63802 会使用存储在超级电容器中的大部分能量。
此参考设计遵循以下规格，请参阅表 2-1。
| 参数 | 规格 | 单位 | 说明 |
|---|---|---|---|
| V(MAIN) | 0 至 5，典型值为 3.9 | V | 在备用情况下，此值为 0V。此处，系统电源电压为 3.9V。 |
| V(SYS) | 3.3V 至 5V，典型值为 3.9V | V | |
| V(CAP) | 0 至 5.4 | V | 此处限值为 5V（已充电）。 |
| V(BACKUP) | 3.8（典型值） | V | TPS63802 编程的输出电压需要略低于 V(MAIN) 以允许充电。 |
| 电容 | 12.5 | F | 2x 25F 串联。 |
| 备用时间 | >100 | s | 带脉冲的负载曲线。 |
| 电容预充电电流 | 50（典型值） | mA | 可通过电阻进行配置。 |
| 电容充电电流（受限） | >-50 | mA | 受限的电容充电电流。 |
| 电容充电电流，最大值（不受限） | -900 | mA，峰值 | 平均电流约为 1.1A。 |
| 电容放电电流，最大值 | 2.0 | A | |
| V(SYS) 时的负载曲线 | 311 | mA，平均值 | GSM 负载曲线。 |
| V(SYS) 输出压降 | 200 | mV，最大值 | 在备用情况下。 |