超微电容充电模块最终版~电路及经验分享~

本帖最后由奶酪于 2014-5-25 23:17 编辑

一些特别有意思的地方：

本方案成本超高，不建议仿制[s:9] ；
主控制芯片为凌力尔特的LT3748，其驱动能力超强，配合英飞凌的超低Qg的MOS管IPI180N10N3，做到了极低的开关损耗，实测上升及下降沿在25ns以内，故在此等级的功率下基本无发热；
变压器为美国线艺的DA2034-AL，匝比10，初级峰值电流10A，赞叹如此小体积能够做到这个级别；
因输出电压非常高，故检测部分采用了TL431的低功耗版TLVH432，配合达林顿输出的光耦TLP127，使得偏置电阻的阻值可以尽可能的大一些，降低无谓损耗，R7为510K，2512贴片封装；
间歇工作部分的电路是本方案中最为奇葩的，采用了延迟复位芯片CAT803T，以尽可能减少元件数量和尺寸；
本电路提供唯一的一个I/O端口，可供单片机连接，当此引脚作为输入时，悬空或高电平为工作，低电平为停止，当作为输出时，高电平为正在工作，低电平为已达到目标电压；

本帖最后由奶酪于 2014-5-25 23:19 编辑

另外想分享的一些：

针对电容充电这个蛋疼的需求，查阅了无数资料，实践了10多种方案，基本上就是几个大方向 - 恒流/限压/间歇维持，具体原理性缘由就不多做阐述了；
按个人通俗的理解，恒流指的是通过电感特性所输出能量的方式，即电流不因负载而变化，电压因负载而变化，而这个转换特性所对应的基本就是flyback/boost/buck系列拓扑，而我的需求之一是隔离，故最终选择了flyback，即反激；
那么在反激中，又分为多种工作模式，如连续CCM、断续DCM，临界BCM，准谐振QR等，对于纯容性的输出负载而言，每个周期放电完毕后再进入下一个周期是最合理的方式，也就是临界或准谐振模式最适用了，这里所使用的LT3748是具有临界模式控制特性的芯片；
本方案作为电流模式的PWM，每个周期的输入峰值电流限制在10A，这就要求电流检测的阀值电压不能太高，否则会有相当大的效率损失（例如UC3843的阀值为1V，那么每个周期在检测电阻上所消耗的峰值功率会高达10瓦）；
对于任何一种开关电源拓扑，变压器都是关键中的关键，这里我想说尤其是反激电路，要保证漏感尽可能的低，否则将会在初级造成非常高的尖峰电压，通常需要使用RCD吸收电路，这里由于采用了质量上乘的进口变压器，实测漏感很低，故只使用一只双向TVS作为保护；
最后，为了即能满足所有需求，又能把电路塞进如此小的空间中，所采用的元器件几乎都是非主流，恩~这确实是个坑。

附LT3748数据手册：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/docs/en/datasheet/3748fa.pdf