法拉电容应用电路图（六）
快充电路工作原理
图 1 为基于反激变换器的超级电容快速充电电路拓扑及控制框图。包括输入整流桥，反激变压器，串联在原边的开关器件，副边续流二极管，电流传感器，副边隔离电压检测及控制 PWM 信号产生电路。与传统的反激电路相比，该超级电容快速充电电路去除了输入端滤波电解电容，增加了电路的可靠性;将电流检测电阻改为磁耦合检测，降低损耗，并且可以同时检测变压器原边和副边电流，用以限制副边充电电流;副边电压隔离检测，用以控制超级电容充电截至电压。主电路工作原理基本上与反激电路原理类似，但是控制电路结合超级电容初充电特性进行了设计，以满足超级电容初次充电时长时间短路限流充电的要求。
图 2 中 A 为电流检测（Current Sensor）波形。用与变压器相同的比例检测原边电流和变压器副边电流，由于变压器原副边与匝比成反比，检测电流成为连续的电流波形。电压比较器（Voltage Comparator），将检测电流值与限幅值 Limit1 比较，当原边电流值》=限幅值 Limit1 时，产生信号 B，以产生驱动信号关断功率管。
控制电路
如果在整流输出侧接入电解电容，可以得到稳定的直流输入电压。由于铝电解电容可能存在失效问题，以及寿命限制，使电路稳定性及工作寿命受到一定的影响，因此在快速充电电路中避免使用输入铝电解电容。将经过整流之后的脉动直流电压，作为上限幅值Limit1 的参照，使输入电流跟随输入电压的波动调整，可以提高输入功率因数。若将下限幅值 Limit2 设置为0，可使功率因数得到进一步的提高，但会增加输出电流纹波量。
控制电路原理图如图 所示。控制电路由运算放大器 LM358、比较器 LM393 和 RS 触发芯片 CD4043等构成。采用与变压器相同匝比的互感器进行电流检测，互感器的同名端与反激变压器一致。电流检测信号经过 LM358 调理后与电流限幅值 Limit1 与 Limit2进行比较。二个比较器的输出经过触发器 RS4043 锁存后作为 MOSFET 管驱动信号。输出侧电压检测作为充电终止信号，控制 CD4043 使能端。