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SABMB227

器件型号:SABMB227
器件类别:开发板/开发套件/开发工具   
厂商名称:Advanced Linear Devices
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器件描述

Other Development Tools 2-CH SUPERCAPACITOR PCB W/ ALD910027SALI

参数
产品属性属性值
Product AttributeAttribute Value
制造商:
Manufacturer:
Advanced Linear Devices
产品种类:
Product Category:
Other Development Tools
产品:
Product:
Evaluation Boards
类型:
Type:
MOSFET
工具用于评估:
Tool Is For Evaluation Of:
ALD910027SALI
封装:
Packaging:
Bulk
Dimensions:25.4 mm x 15.24 mm
商标:
Brand:
Advanced Linear Devices
最大工作温度:
Maximum Operating Temperature:
+ 85 C
最小工作温度:
Minimum Operating Temperature:
- 40 C
工作电源电压:
Operating Supply Voltage:
15 V
产品类型:
Product Type:
Other Development Tools
工厂包装数量:
Factory Pack Quantity:
5
子类别:
Subcategory:
Development Tools

SABMB227器件文档内容

                   ADVANCED                                                                                                           e TM

                   LINEAR                                                                                                             EPAD ®          D

                                                                                                                                      ENAB      L  E

                   DEVICES, INC.                                                                                     SABMB2/SABMB2XX

                            2-CHANNEL          SUPERCAPACITOR               AUTO        BALANCING              PCB

GENERAL DESCRIPTION

The SABMB2 is a 2-channel Printed Circuit Board (PCB) designed              The SABMB2 is a blank PCB, ready for an ALD9100XX to be

to be used with any member of the ALD9100XX family of SAB™                  installed. For example, the SABMB225 is an SABMB2 board with

MOSFETs for system designers and application developers. SAB                an ALD910025SALI installed and tested. These are rated for

MOSFETs are exclusive EPAD® MOSFETs that address leakage                    industrial tempurature of -40°C to +85°C.

and voltage balance of supercapacitor cells connected in series.

Imbalance      of  leakage  currents,  although  much      smaller      in  The SABMB2 board includes the following features for flexibility

magnitude than charging or discharging currents, need to be                 in a variety of different applications:

balanced, as leakage currents are long-term DC values that

integrate and accumulate over time.           SAB MOSFETs and the           1)          One ALD9100XX Dual SAB MOSFET unit installed per

SABMB2 boards are compact, economical and effective in                                  board.

balancing any size supercapacitors with little or no additional power       2)          Optional reverse biased external clamping power diodes

dissipation. Each SABMB2 can balance two supercapacitors in a                           (schottky rectifiers) can be installed, on board where

series stack. It is the newest board to join the popular SABMB16,                       necessary, across each SAB MOSFET.

which can balance two to four supercapacitors in a series stack.            3)          Multiple SABMB2 PCBs can be cascaded to form a series

These boards can be cascaded to balance multiple series stacks                          chain,  paralleling    a  series-connected    chain           of

of two supercapacitors each.                                                            supercapacitor cells.

                                                                            4)          Compact size of 0.6 in. by 1.0 in. with mounting holes

The SABMB2 is a simple, out-of-the-box plug-and-play PCB                    5)          Rated for RoHS compatible/industrial temperature range

solution  for  development,      prototyping,  demonstration  and                       of -40°C to +85°C

evaluation, or production deployment. It is suited for balancing

supercapacitor stacks ranging from two in series to hundreds in

series, and for supercapacitors of 0.1F to 3000F and beyond. The

average additional power dissipation due to use of SABMB boards

is zero, which makes this method of supercapacitor balancing

very energy efficient.     It is especially suited for low loss energy

harvesting and long life battery operated applications.

Supercapacitors, also known as ultracapacitors, when connected                                       MECHANICAL DRAWING

two cells in series can be balanced with a single ALD9100XX

package installed. Supercapacitors, when connected more than

two cells in series, can be balanced with more than one SABMBXX

board (each with ALD9100XX packages installed).

                                                                                                                     V+

                                                                                                                               A

                                                                                                               SABMB2

ORDERING INFORMATION                                                                                                           A

Part Number             Description                                                     1000    mil                            B

                                                                                                                               B

SABMB2                  Blank Universal PCB ready for one

                        ALD9100xx Dual SAB MOSFET                                                                              C

SABMB2XX                SABMB2 Board with one                                                                  U1              C

                        ALD9100XXSALI                                                                                V-

Example:

SABMB225                SABMB2 Board with one

                        ALD910025SALI

Note: SABMB2XX is optional with a specific                                                                     600 mil

ALD9100XXSALI unit installed. XX = 16, 17, 18, 19, 20,

21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28.

                                                                                                     *     Magnified, not  to  scale

See page 4 for full listing of part numbers.

©2018 Advanced Linear Devices, Inc., Vers. 1.0                          www.aldinc.com                                                1 of 4
                                     SUPERCAPACITOR AUTO BALANCING PCB

The ALD9100XX SAB MOSFET family offers the user a selection                 temperature and heat dissipation considerations, when selecting

of different threshold voltages for various supercapacitor nominal          a suitable component for such purpose. The appropriate level of

operating  voltage  values      and  desired  leakage  balancing            derating and margin allowance must also be added to assure long

characteristics. Each SAB MOSFET generally requires connecting              term reliability of the PCB board.

its V+ pin to the most positive voltage and its V- and IC pins to the

most negative voltage within the package.     Note that each Drain

pin has an internal reverse biased diode to its Source pin, and             SUPERCAPACITORS

each Gate pin has an internal reverse biased diode to V-.              All

other pins must have voltages within V+ and V- voltage limits within        Supercapacitors are typically rated with a nominal recommended

the same package unit.                                                      working voltage established for long life at their maximum rated

                                                                            operating temperature.  Excessive supercapacitor voltages that

Standard ESD protection facilities and handling procedures for              exceed the supercapacitor’s rated voltage for a prolonged time

static sensitive devices must also be used while installing the             period will result in reduced operating life and eventual rupture

ALD9100XX units. Once installed, the connection configuration               and catastrophic failure. To prevent such an occurrence, a means

will protect the ALD9100XX units from ESD damage. When                      of automatically adjusting (charge-balancing) and monitoring the

connected to a supercapacitor stack, the ALD9100XX is further               maximum voltage is required in most applications having two or

protected from virtually any ESD damage due to the large                    more supercapacitors connected in series, due to the different

capacitance of the supercapacitors, which sinks any ESD charge              internal leakage currents that vary from one supercapacitor to

and thereby reduces any of the terminal voltages to minimal                 another.

harmless values.

                                                                            Each supercapacitor has a tolerance difference in capacitance,

                                                                            internal resistance and leakage current. These differences create

SABMB2 PRINTED CIRCUIT BOARDS                                               imbalance in cell voltages, which must be balanced so that any

                                                                            individual cell voltage does not exceed its rated max. voltage.

The SABMB2 Printed Circuit Board is available as a blank PCB                Initially, cell voltage imbalance is caused by capacitance value

board, made with RoHS compliant FR4 material, ready for                     differences. Supercapacitors selected from the same manufacturer

mounting one 8-lead ALD9100XX unit.           These units are also          make and model batch can be measured and matched to deliver

supplied and available with a 2-digit suffix, which denotes the             reasonable initial cell voltages.   Next, cell voltage imbalance due

specific ALD9100XX component mounted and tested on the PCB.                 to individual cell leakage currents must be compensated.

All that is required of the user is to mount the PCB and wire the

appropriate connections from the SABMB2 board to the respective             The supercapacitor leakage current itself is a variable function of

supercapacitor nodes.                                                       its many parameters such as aging, initial leakage current at zero

                                                                            input voltage, the material/construction of the supercapacitor, and

Each SABMB2 Printed Circuit Board has a single 8-lead SOIC                  the operating bias voltage.  Its leakage is also a function of the

footprint and terminals labeled V+, A, B, C and V-. Each of these           charging voltage, the charging current, operating temperature

terminals has two wiring holes for easier connection of the same            range and the rate of change of many of these parameters.

terminal node to two external connection points. V+ is directly             Supercapacitor balancing must accommodate these changing

connected to terminal A, which must be connected to the most                conditions.

positive voltage for the individual SABMB2 board. V- is directly

connected to terminal C, which must be connected to the most                By using the appropriate ALD SAB MOSFET and the appropriate

negative voltage present for the same SABMB2 board. The other               SABMBXX board, users can compensate for all of these causes

terminal, namely B, must have voltages between V+ and V- for                of imbalance and automatically balance supercapacitors.

proper operation of the board.

When two supercapacitors are installed to be balanced by SAB                ENERGY HARVESTING APPLICATIONS

MOSFETs, a single ALD9100XX unit can be mounted on the

SABMB2.    Any number of SABMB2 boards can be daisy-chain                   Supercapacitors offer an important benefit for energy harvesting

connected in series. For example, three SABMB2 boards, each                 applications using a low energy source, by buffering and storing

with an ALD910025SALI installed, can be connected in series to              such energy to drive a higher power load.

a +15V power supply, provided care is taken to insure that each

SABMB2 board V- is connected to the V+ of the next SABMB2                   For energy harvesting applications, supercapacitor leakage

board in series, such that each board would have typical internal           currents are a critical factor, as the average energy harvesting

voltages from V+ to V- of +5.0V.                                            input charge must exceed the average supercapacitor internal

                                                                            leakage currents in order for any net energy to be harvested and

The ALD9100XX is rated for reverse bias diode currents of up to             saved.    Often, the input energy is variable, meaning that its input

80mA maximum for each SAB MOSFET on board. Any reverse                      voltage and current magnitude are not constant and may be

bias condition as a result of changing supercapacitor voltages,             dependent upon a whole set of other parameters such as the

especially during fast supercapacitor discharge, could lead to some         source energy availability, energy sensor conversion efficiency,

internal nodes temporarily reverse biased with surge current in             changing environmental conditions, etc.

excess of this limit. The SABMB2 board has additional optional

TO277 footprints for mounting external schottky rectifiers (power           SAB MOSFETs used for charge balancing, due to their high input

diodes) to clamp such surge current transients. The user is advised         threshold voltages, are completely turned off initially, consuming

to determine the various power and current limits, including                zero drain current while the supercapacitor is being charged,

SABMB2/SABMB2XX                               Advanced Linear Devices, Inc.                                            2 of 4
                                      SUPERCAPACITOR AUTO BALANCING PCB

maximizing any energy harvesting gathering efforts.    The SAB            CAUTION:

MOSFET does not become active until the supercapacitor is                 Users must  limit the voltage across any ALD9100XX chip  to

already charged to over 90% of its max. rated voltage. The trickle        15.0V max.

charging of supercapacitors with energy harvesting techniques

tends to work well with SAB MOSFETs as charge balancing

devices, as it is less likely to have high transient energy spurts

resulting in excessive voltage or current excursions.                                 SABMB2 PCB CONNECTION TO

                                                                                      SUPERCAPACITORS C1, C2

If an energy harvesting source only provides a few µA of current,

the power budget does not allow wasting any of this current on

capacitor leakage currents and power dissipation of resistor or                               V+

operational amplifier based charge-balancing circuits. It may also

be important to reduce long term leakage currents, as energy

harvesting charging at low levels may take up to many days.                               V+

                                                                                                    A                      VA

In summary, in order for an energy harvesting application to be                       SABMB2

successful, the input energy harvested must exceed all the energy                                   A              C1

required due to the leakages of the supercapacitors and the charge-                                 B                      VB

balancing circuits, plus any load requirements. With their unique

balancing  characteristics   and  near-zero   charge   loss,    SAB                                 B              C2

MOSFETs are ideal devices for use in supercapacitor charge-                                         C                      VC

balancing in energy harvesting applications.                                          U1

                                                                                                    C

BATTERY POWERED APPLICATIONS                                                              V-

Many battery powered circuits requiring a supercapacitor to boost                             V- TO NEXT BOARD V+

power  output  can  benefit     from  using   SAB      MOSFETs       for                      V+ TO NEXT BOARD V-

supercapacitor balancing.   The additional power burn by using

SAB MOSFETs for supercapacitor stack balancing can actually

be negative, as adding SAB MOSFETs can save supercapacitor

leakage current and associated power dissipation by lowering the                          V+

operating bias voltage of the leakier supercapacitor. Applications                                  A                      VA

that depend on long life battery usage must take into account the                     SABMB2

supercapacitor leakage current and balancing circuit power burn                                     A              C1

because the currents involved are steady state DC currents that                                     B                      VB

are continuous throughout the lifetime of the application and its                                   B              C2

battery life. The average added power dissipation with the addition

of the SABMB2 board is zero, provided the selection of the                                          C                      VC

operating voltages and SAB MOSFETs are appropriate for the                            U1

leakage currents of the supercapacitors specified.                                                  C

                                                                                          V-

CONNECTION TO OTHER SABMBXX PCBs

                                                                                              V- TO NEXT BOARD V+

The SABMB2 is compatible with other SABMBXX boards and is                                     V+ TO NEXT BOARD V-

designed to be used along with other SABMBXX boards connected

in series to achieve balancing the corresponding number of

supercapacitors installed in a series stack.  For example, five                           V+

supercapacitors in series can be balanced with one SABMB2 PCB                                       A                      VA

and one SABMB16 PCB connected in series.                                              SABMB2

                                                                                                    A              C1

For  more  information      on  the   CHARACTERISTICS           OF

SUPERCAPACITOR AUTO BALANCING (SABTM) MOSFETS,                                                      B                      VB

please refer to the following documents:                                                            B              C2

* ALD8100XX/ALD9100XX FAMILY of SUPERCAPACITOR                                                      C                      VC

AUTO BALANCING (SABTM) MOSFET ARRAYS                                                  U1            C

* Individual datasheet for chosen SAB MOSFET.

                                                                                          V

                                                                                      * Magnified,  not to  scale

SABMB2/SABMB2XX                               Advanced Linear Devices, Inc.                                        3 of 4
                 SUPERCAPACITOR AUTO BALANCING PCB

                    SABMB2 SCHEMATIC DIAGRAM

                                                  < +15.0V

                                                  IDS(ON) < 80  mA

                                                   V+

                 ALD9100XX      OPTIONAL

                    U1

                          3, 8                                  VA

                                                       +

                 2  M1          D1                          C1

                    4

                          6                                     VB

                                                       +

                 7  M2          D2                          C2

                    1, 5

                                                                VC

                                                   V-

                    NOTES

                    1. U1: 8L SOIC ALD9100XXSALI

                    2. D1, D2: OPTIONAL SCHOTTKY

                          RECTIFIER FOR REVERSE CURRENT

                          CLAMPING (TO277 FOOTPRINT)

                    3. C1, C2: SUPERCAPACITORS

                          EXTERNAL TO THE SABMB2 PCB

                          PCB   PRODUCT PART NUMBERS

                 SABMB2         (blank PC Board)

                 SABMB216       (SAMB2 with one ALD910016SALI)

                 SABMB217       (SAMB2 with one ALD910017SALI)

                 SABMB218       (SAMB2 with one ALD910018SALI)

                 SABMB219       (SAMB2 with one ALD910019SALI)

                 SABMB220       (SAMB2 with one ALD910020SALI)

                 SABMB221       (SAMB2 with one ALD910021SALI)

                 SABMB222       (SAMB2 with one ALD910022SALI)

                 SABMB223       (SAMB2 with one ALD910023SALI)

                 SABMB224       (SAMB2 with one ALD910024SALI)

                 SABMB225       (SAMB2 with one ALD910025SALI)

                 SABMB226       (SAMB2 with one ALD910026SALI)

                 SABMB227       (SAMB2 with one ALD910027SALI)

                 SABMB228       (SAMB2 with one ALD910028SALI)

SABMB2/SABMB2XX     Advanced Linear Devices, Inc.                   4 of 4
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