法拉電容應(yīng)用電路圖（六）

快充電路工作原理

圖 1 為基于反激變換器的超級(jí)電容快速充電電路拓?fù)浼翱刂瓶驁D。包括輸入整流橋，反激變壓器，串聯(lián)在原邊的開關(guān)器件，副邊續(xù)流二極管，電流傳感器，副邊隔離電壓檢測及控制 PWM 信號(hào)產(chǎn)生電路。與傳統(tǒng)的反激電路相比，該超級(jí)電容快速充電電路去除了輸入端濾波電解電容，增加了電路的可靠性;將電流檢測電阻改為磁耦合檢測，降低損耗，并且可以同時(shí)檢測變壓器原邊和副邊電流，用以限制副邊充電電流;副邊電壓隔離檢測，用以控制超級(jí)電容充電截至電壓。主電路工作原理基本上與反激電路原理類似，但是控制電路結(jié)合超級(jí)電容初充電特性進(jìn)行了設(shè)計(jì)，以滿足超級(jí)電容初次充電時(shí)長時(shí)間短路限流充電的要求。

圖 2 中 A 為電流檢測（Current Sensor）波形。用與變壓器相同的比例檢測原邊電流和變壓器副邊電流，由于變壓器原副邊與匝比成反比，檢測電流成為連續(xù)的電流波形。電壓比較器（Voltage Comparator），將檢測電流值與限幅值 Limit1 比較，當(dāng)原邊電流值》=限幅值 Limit1 時(shí)，產(chǎn)生信號(hào) B，以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)關(guān)斷功率管。

控制電路

如果在整流輸出側(cè)接入電解電容，可以得到穩(wěn)定的直流輸入電壓。由于鋁電解電容可能存在失效問題，以及壽命限制，使電路穩(wěn)定性及工作壽命受到一定的影響，因此在快速充電電路中避免使用輸入鋁電解電容。將經(jīng)過整流之后的脈動(dòng)直流電壓，作為上限幅值Limit1 的參照，使輸入電流跟隨輸入電壓的波動(dòng)調(diào)整，可以提高輸入功率因數(shù)。若將下限幅值 Limit2 設(shè)置為0，可使功率因數(shù)得到進(jìn)一步的提高，但會(huì)增加輸出電流紋波量。

控制電路原理圖如圖 所示?？刂齐娐酚?a target="_blank">運(yùn)算放大器 LM358、比較器 LM393 和 RS 觸發(fā)芯片 CD4043等構(gòu)成。采用與變壓器相同匝比的互感器進(jìn)行電流檢測，互感器的同名端與反激變壓器一致。電流檢測信號(hào)經(jīng)過 LM358 調(diào)理后與電流限幅值 Limit1 與 Limit2進(jìn)行比較。二個(gè)比較器的輸出經(jīng)過觸發(fā)器 RS4043 鎖存后作為 MOSFET 管驅(qū)動(dòng)信號(hào)。輸出側(cè)電壓檢測作為充電終止信號(hào)，控制 CD4043 使能端。