前段时间突然做了一个电容充电电源，实测下来各方面性能还算比较令人满意。为了方便接下来的操作，这里公布一下它详细的性能参数和一些其它信息。因为想要把方案卖掉收回一下成本…所以原理图和板图之类的目前还不打算发出来。


简介：
输出电压范围：0~460V可调
最大输出功率：约11.5W
对电容充电时的平均功率：最高8.5W
效率：最高80.6%
输入电压范围：3.1~21V
输入电流：≤1.5A
静态功耗：约1W
尺寸：23.5mm*14mm*8.2mm
重量：2.5g

特点：
自动功率限制：允许长时间短路输出；允许长时间令输出电压保持在0-460V之内的任意值而不损坏。
自动断电功能：输出电压突然下降时，会自动停止输出0.15秒左右（方便可控硅无关断使用）
深度负反馈的输出电压：输出电压无可观测的波动（除开关频率外）
工作频率210kHz
反激拓扑
输入输出共地
成本低

工作效果：
191uF电解电容充电至453V时的电容电压-时间图像

空载上电输出波形
（模块自带的输出滤波电容为500V 100nF的1210贴片陶瓷电容）

自动断电功能测试
（输出不接其他电容时，使用3.9kΩ电阻接触电源输出，触发自动断电）

详细描述：
输入输出电压：
实测时最低曾在3V启动，不过3.1V才会比较稳定的启动。
输入低于6V时，随着输入电压的下降，输出电压会变高，最高曾测量到略高于480V的电压。
输入高于15V时，若输出450V，理论上可能会损坏芯片。输入高于15V时，建议按照 ( 630-12*Vin ) 设置输出电压的最大值。
所以最稳妥的输入电压范围是6-15V

输出功率（室温下）：
输出电压特别低时，模块会限制输出电流，因此输出功率会受到限制。输出电压较高而又未达到设定电压时，模块会进入恒功率输出状态。此时对于输出电压变化，输出功率几乎不变，12V输入时，模块的恒定输出功率约为11.5W。
给电容充电时，电容上的电压会从0开始升高。所以给电容充电时的平均功率会低于峰值输出功率。理论上输入电压越高，模块就可以在越低的输出电压下进入恒功率状态。所以输入电压越高，给电容充电的速度也会越快
12V输入时，给耐压450V实测容量191uF的电解电容，从0V开始充电时，平均输出功率如下表

效率：
输入板端电压11.8V，带15.88kΩ负载时，最大输出电压为420V，此时输入电流为1.17A，效率80.6%。

温升：
该模块温升十分严重。输出端接15.88kΩ负载时，模块上温升最严重的变压器从26℃温升至100℃耗时43s。
模块在高温下会自动降低输出功率，因此模块并不会过热损坏（或者至少不会很快过热损坏）。在开放、无风的环境下长时间工作至温度稳定后，模块各点温度如下

在上表的温度下，模块带15.78kΩ负载时，输出电压235V，输入电压11.9V，输入电流0.53A，效率55.5%。上述温度下工作5分钟模块没有损坏。

自动断电功能：
若输出端电压快速下降，比如电压下降速率在10kV/s以上，持续时间在几十us以上，且电压累计下降50V以上时，会触发自动断电。模块会暂停输出约0.15s。可以避免使用可控硅无关断方案时，升压模块的输出电流导致可控硅无法自然关断的情况。
注意电压下降的持续时间要足够长，若直接短接模块输出，输出电压可以在几us下降到0（和一个开关周期的时间相近），模块反应速度不够所以不能触发自动断电。

成本：
成本低指的是单个模块的物料成本低，然而研发成本有点小高。从3月19号开始断断续续搞到现在将近一个月的时间里总共在它上面投入了866.75元。不过从最开始的最高30%多的效率搞到现在最高80.6%的效率还算是挺令人满意了……

其它一些图片
模块大小对比

另一面

模块厚度方向

空载开关波形
（12V输入，450V输出）

带3.9k负载时的开关波形
（12V输入）

次级输出电压波形（CH1）与输出滤波电容电流波形（CH2）
（电流波形是在输出滤波电容上串联1Ω电阻测量的，以电流流入电容为正）


VID_20180416_093959Trim.mp4  点击下载