法拉电容保护电路

由于法拉电容耐压值较小，所以如果想要提高超级电容模组耐压值需要对法拉电容进行串联。

用降低电容的代价，提高耐压值。

由于元器件的特性不可能一致，再加上元器件的自然老化。长期的简单串联可能导致法拉电容的损坏。

所以需要加保护电路。

法拉电容特点：

（1）充电速度快，充电10秒～10分钟可达到其额定容量的95%以上；

（2）循环使用寿命长，深度充放电循环使用次数可达1~50万次，没有“记忆效应”，也不存在过度放电的问题；

（3）大电流放电能力超强，能量转换效率高，过程损失小，大电流能量循环效率≥90%；

（4）功率密度相对较低，约为2W/KG~3W/KG，相当于铅酸电池的1/5~1/10；

（5）产品原材料构成、生产、使用、储存以及拆解过程均没有污染，是理想的绿色环保电源；

（6）充电线路简单，无需充电电池那样的充电电路，长期使用免维护；

（7）超低温特性好，温度范围宽-40℃～+70℃；

（8）检测方便，剩余电量可直接读出；

（9）容量范围通常0.01F--1000F ，而耐压往往偏低（几伏特到十多伏，新开发出的也不过二十多伏）。

超级电容可做成超级电容模组，适合高容量的需求。

保护电路设计：

在这里我们将三个法拉电容串联，每个法拉电容的耐压值为5.5V，电容值为1F。将这个超级电容模组两端加在12V网络上，每个电容两端理想情况下电压为4V，模组总电容为1/3F.

在这里我们采用TL431可控精密稳压源将每个电容电压限制在4V。

我们以ZD1为例，讲解这个电路的原理。R7和R8对C13两端电压进行分压，并将分压值给ZD1的R引脚。如果C13两端电压超过4V，则R8两端电压，即ZD1的R和A引脚两端电压将超过2.5V。则ZD1的A和K引脚将导通。则Q2导通，接着Q3导通。则将输出一个电压给C14。

同理其他两个部分的电路也具有相同的性能。则这个电路将平衡三个电容两端的电压。保护每个电容的电压不超过4V，也就不会让电容的电压超过耐压值，导致电容损坏