与电池相比，超级电容器以较小的外形尺寸产生了较高峰值功率脉冲，并可在较宽的工作温度范围内实现较长的充电循环寿命。与标准陶瓷、钽或电解质电容器相比，超级电容器具有类似的外形尺寸和重量，但具有较高的能量密度和较大的电容。由于超级电容器固有的大电流和事件持续时间短的特点，因此电池备份应用也可受益于超级电容器，主要应用包括便携式电子设备。超级电容器、普通电容器和电池之间的比较见表1。
设计难题
超级电容器确实有自己的优点，不过，要为串联的能量存储设备充电时，便携式设备设计师可能面临很多问题，诸如容量平衡、充电时电池过压损坏、吸取过大电流等。另外，在先进的便携式电子设备空间如此宝贵的当今时代，还有大占板面积/解决方案面积的问题。
串联连接电容器的容量平衡可确保每节电池上的电压近似相等，超级电容器如果缺乏容量平衡，可能会导致过压损坏。每节电池有一个具平衡电阻的外部电路是解决这个问题的办法之一，平衡电阻值由超级电容器的工作温度和充电/放电曲线决定。为了限制平衡电阻引起的漏电流对超级电容器能量存储的影响，设计师还可以选择使用一个电流非常低的有源平衡电路。容量失配的另一个原因是漏电流不同。电容器的漏电流开始时相当高，然后衰减到较低的值。但是如果串联电池之间的漏电流失配，那么电池在再充电时可能一开始就会过压，除非设计师用平衡电阻消除漏电流的作用。平衡电阻导致不必要的成份和负载电流，加重了应用电路的负担。
关于给串联连接的超级电容器充电，一个可能的解决方案是采用简单的稳压充电泵集成电路，不过代价是，如果电容失配，那么输出电压最多会降低约20%。另外，还需要增加50kΩ~100kΩ的平衡电阻，这些电阻是超级电容器的永久负载，而且占用宝贵的电路板空间。
便携式设备(如具有MP3/4播放器的高端手机)音频性能不佳可能以噪声的形式显现。具有超过1A高峰值电流的电池可能引起过大的纹波，叠加在音频放大器电源上，导致用户听到烦人的噪声。另外，在电池峰值电流大于1.8A时，GSM/GPRS/Edge传输还可能引起用户听得到的蜂鸣噪声。
具有自动容量平衡的超级电容器充电器IC非常容易地解决了以上问题。
超级电容器充电解决方案
● 超级电容器充电器
LTC3225是一种无电感器可编程升压型超级电容器充电器，具有低噪声和自动容量平衡能力，用于满足便携式应用的高峰值功率和电池备份需求。该器件采用低噪声充电泵架构，用2.8V~5.5V的输入电源，将两个串联的超级电容器充电至固定输出电压(4.8V/5.3V可选)。充电电流高达150mA，无需平衡电阻就可保持两节(2.4V/2.65V可选)电池上的电压相等。
输出电压处于稳定状态时，LTC3225以非常低的20mA静态电流工作，从VOUT仅吸取2mA电流。随着该集成电路自动进入低电流停机状态而去掉输入电源时，电流进一步降低，仅从超级电容器吸取不到1mA的电流。参见图1以了解详细信息。
● 自动容量平衡
LTC3225的自动容量平衡功能使它能够保持两节电池上的电压相等，甚至在充电时也一样，从而保护超级电容器免受过压损坏。在充电时，通过这个功能不断监视两节超级电容器上的电压。在超级电容器上的电压相等时，用相等的电流给两个电容器充电。如果一个超级电容器上的电压低于另一个，那么就提高较低电压超级电容器的充电电流，并降低较高电压超级电容器的充电电流。随着超级电容器电压之间的差别加大，每个电容器充电电流的差别也相应加大。充电电流可以提高或降低多达50%，以平衡超级电容器上的电压。电池电压平衡时，以相似的电流给超级电容器充电。
如果两个超级电容器的漏电流或电容失配太大，改变充电电流不足以平衡它们的电压，那么LTC3225就停止用更高的电压给电容器充电，直到两个超级电容器再次达到平衡为止。这一功能保护两个电容器，使其不会出现过压情况。
● 升压充电节省功率
LTC3225的另一个关键功能是，它能够对两节电池叠置升压充电，同时在所有情况下平衡这两节电池。这节省了大量功率(在备份应用中，这个特点尤其关键)，因为不再需要容量平衡电阻。由于流经平衡电阻的电容器电池漏电流在开始时相当高，然后才衰减到较低值，因此这可能节省高达数10mA的电流。通过避免漏电流失配，这一功能无需平衡电阻，就可以防止两节电池的任一节出现过压。
● 低噪声
LTC3225的低噪声充电泵架构使得输入电流脉冲串可以非常容易地用小的陶瓷电容器滤波，从而使可能引起的输入电压和电流纹波最小。例如，用3.6V输入和150mA充电电流，仅有不到10mVp-p的低输入纹波电压。参见图2以了解详细信息。上面的曲线是输入电压(每格20mV)，下面的曲线是未滤波的输入电流(每格200mA)。注意，该电流是在100mΩ电阻上测得的，尖峰是由测量设备的寄生电感引起的。