設(shè)計(jì)人員經(jīng)常使用具有反激式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的充電器為儲(chǔ)能電容器快速充電。在反激式拓?fù)渲?，能量傳輸僅在充電器的功率 MOSFET 關(guān)閉時(shí)發(fā)生，從而有效地將功率開(kāi)關(guān)與負(fù)載隔離，包括高能量存儲(chǔ)電容器組。因此，電路變壓器次級(jí)上的電壓水平可以從零變化到預(yù)定值和相應(yīng)的能量水平，而不會(huì)對(duì)變壓器初級(jí)側(cè)的組件產(chǎn)生任何明顯的壓力。

經(jīng)典的反激式電容器充電器在 CCM(連續(xù)導(dǎo)通模式)下工作。變壓器次級(jí)上的平頂短時(shí)電流脈沖為存儲(chǔ)電容器充電。不幸的是，這種充電策略需要復(fù)雜的控制電路來(lái)限制次級(jí)電流和電容器電壓。大多數(shù)電路使用專門(mén)的 PWM(脈沖寬度調(diào)制)控制器 IC，這會(huì)增加充電器的總體成本。CCM 的另一個(gè)缺點(diǎn)是在 MOSFET 導(dǎo)通期間積累的一小部分能量：

其中 I2 POFFSET 表示導(dǎo)通時(shí)間間隔開(kāi)始時(shí)的初始非零初級(jí)電流。

只有這部分能量從初級(jí)側(cè)轉(zhuǎn)移到次級(jí)側(cè)并進(jìn)入存儲(chǔ)電容器。因此，如果轉(zhuǎn)換器可以在 BCM(邊界導(dǎo)通模式)下運(yùn)行，則可以顯著增加可傳輸?shù)饺菪载?fù)載的能量。次級(jí)電流變?yōu)榱?，功?MOSFET 開(kāi)啟，初級(jí)電流從零開(kāi)始增加。因此，在每個(gè)連續(xù)的開(kāi)啟時(shí)間間隔內(nèi)都會(huì)積累更大的能量。

在所有其他條件相同的情況下，BCM 操作確保更快地積累預(yù)定量的能量，因?yàn)樵陂_(kāi)啟時(shí)間間隔期間存儲(chǔ)的能量部分更大。許多使用 BCM 操作的轉(zhuǎn)換器電路包含 PWM 控制器，這些控制器實(shí)現(xiàn) BCM 操作以進(jìn)行電容器充電。這些電路通常使用Maxim MAX8622 或凌力爾特公司的 LT3468 IC。這些 IC 是適應(yīng) BCM 操作的專用設(shè)備。

MAX8622反激式開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器快速有效地為高壓閃光電容器充電。它非常適用于使用2芯堿性/鎳氫電池或單芯鋰電池的數(shù)碼相機(jī)、膠卷相機(jī)、手機(jī)相機(jī)和智能手機(jī)相機(jī)。內(nèi)部，低導(dǎo)通電阻n溝道MOSFET通過(guò)降低開(kāi)關(guān)功率損耗提高效率。一個(gè)電流有限，連續(xù)模式，變壓器切換方案快速充電的輸出電容器。逐周期峰值電流限制方案沒(méi)有浪涌電流。電流限制可編程控制電池的最大負(fù)載。一個(gè)額外的輸入電壓監(jiān)控回路通過(guò)降低電池電量來(lái)延長(zhǎng)電池壽命。這也允許在典型條件下為更快的充電速度設(shè)置電流限制，而不是由電池最壞放電狀態(tài)決定的水平。漏極開(kāi)路完成輸出指示閃光燈電容器何時(shí)完全充電。MAX8622每11秒自動(dòng)刷新一次輸出，有效地保持電容器的充電水平，同時(shí)減少電池消耗。MAX8622通過(guò)使用外部電阻分壓器監(jiān)控輸出電壓，提供高充電精度。在變壓器二次側(cè)直接感應(yīng)可防止輸出電容器通過(guò)反饋電阻放電，同時(shí)仍提供直接輸出感應(yīng)，以獲得最佳電壓精度，而不依賴變壓器匝數(shù)比。MAX8622采用3mm x 3mm 10引腳TDFN封裝。

但是，我們可以在沒(méi)有這些專用部件的情況下實(shí)現(xiàn)反激式 BCM 操作。制造商在反激式轉(zhuǎn)換器的變頻版本中實(shí)施 BCM，這是一種準(zhǔn)諧振 ZVS(零電壓開(kāi)關(guān))轉(zhuǎn)換器，通常用于 TV SMPS(開(kāi)關(guān)模式電源)。例如，我們可以使用STMicroelectronics的準(zhǔn)諧振開(kāi)關(guān)電源控制器 L6565 構(gòu)建一個(gè)在 BCM 中工作的反激式電容器充電器。這樣做消除了對(duì)電容器充電器使用專用芯片的需要。

使用 ST L6565 的充電器的功率級(jí)。它使用 T 1上的第二個(gè)初級(jí)繞組來(lái)實(shí)現(xiàn) BCM，該繞組 為 L6565 的 ZCD 引腳上的變壓器感應(yīng)輸入供電。該繞組的電壓是功率 MOSFET Q 1的漏源電壓的按比例縮小的復(fù)制品。當(dāng)電路中斷次級(jí)電流時(shí)——表明 T 1完全去磁——它檢測(cè)到第一個(gè)振鈴谷的最小值，L6565 開(kāi)啟 MOSFET。這個(gè)動(dòng)作消除了空閑和零相位時(shí)間間隔，從而建立了 BCM。零相位時(shí)間間隔的消除大大減少了存儲(chǔ)電容器的充電時(shí)間。

在充電序列開(kāi)始時(shí)，由于電容值較大，輸出電壓較低。次級(jí)電流緩慢下降。初級(jí)側(cè)的反射電壓太低，無(wú)法觸發(fā) L6565 的 ZCD 引腳。因此，L6565 的初始啟動(dòng)定時(shí)器在充電開(kāi)始時(shí)將開(kāi)關(guān)頻率設(shè)置為 2.5 kHz。由于變壓器鐵芯的退磁，存儲(chǔ)電容器兩端的輸出電壓增加到開(kāi)關(guān)頻率可變的點(diǎn)。一旦次級(jí)電流(通道 2)變?yōu)? 0A，功率 MOSFET 就會(huì)開(kāi)啟，并且漏源電壓降低(通道 1)。此時(shí)，初級(jí)電流再次增加(通道 4)。在輸出電壓接近滿充電時(shí)，開(kāi)關(guān)頻率約為 100 kHz。

MOSFET STP4N150 的原型電容充電器的評(píng)估測(cè)量值。使用過(guò)渡模式 PFC 控制器 L6562 的低功率 PFC(功率因數(shù)校正)級(jí)提供 380V dc 的輸入總線電壓。這種配置不僅確保了充電器功率級(jí)的直流電壓總線，而且還確保了充電階段的高功率因數(shù)。