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从设计角度看，超级电容和电池的根本区别在于电容器在充/放电周期发生的显著电压变化。充电时，理论上，电容器的电压从零上升到其最高额定电压，而电池的端电压在其工作周期中变化很小。超级电容是电子电容器的一个子集。可通过下式得出能从超级电容放电周期中(放电周期是指电容器的端电压从其最大值VMAX变为最低工作电压VMIN的过程)获得的有效能量EEFF：

　　EEFF = 1/2 × C × ( V2MAX – V2MIN) (1)

　　相应地，有效能量比(EER)可定义为：

　　EEFF/ EMAX = 1–(VMIN/VMAX)2 (2)

　　其中EMAX代表电容器存储的总能量。等式2明确表明，随着我们通过减少电容器内的驻留电能，而降低了被供电电路的最低工作电压VMIN，有效能效比可获得极大地提升。对任何以电容供电的电路来说，能效比都是一个非常重要的设计考虑。

　　当电路内电子器件的最低工作电压VMIN从3.6V降为1V时，能效比从48%提高到96%。因此，对于电容供电电路的设计来说，“挤压器件的工作电压”是首先要考虑的问题。

　　使用超低功率DC/DC升压转换器(如参考文献2所述的无电感型转换器，其工作电压可低至0.7 V)可实现该目标，但它可能会增加设计成本和功耗。另一种选择是使用针对超低电压器件工作而研制的专用设计技术。

　　参考文献3介绍的就是这样一种低压电路设计的好例子。建议采用的微功率、超低电压、全频、无二极管整流器就非常适合电容供电的电路(图2)。