3.2 电流控制型脉宽调制器
电流控制型脉宽调制器电路原理如图7所示。电路核心是3842系列电流控制型脉宽控制芯片。关于该芯片的结构及特点可参阅文献，这里不再赘述。
图7 电流控制型脉宽调制器电路
反激变换器加假负载是必要的， 但对于解决空载振荡效果不大， 因为假负载不能设计太大， 会影响整个变换器的效率。
假负载加上以后， 变换器只是工作在很轻负载条件下， 振荡依然存在。这种振荡是一种被称为Burst Mode的模式， 也就是间歇工作模式。发生这种现象是由于空载、轻载时开关管开通时间过大， 引起输出能量太大造成电压过冲太大， 需要较长的时间去恢复到正常电压， 因此开关管需停止工作一段时间。对于使用3842系列芯片的反激变换器来说，有一个较为有效的解决办法。在锯齿波输出脚和电流检测脚之间接入一个PF级的电容（ 图7中的C6） ,利用锯齿波下降沿产生的抽流作用将检测到的电流信号中因为门极驱动产生的信号剔除， 从而可以使得开关管得到一个最小的开通时间去保持输出， 虽然也可能会出现间歇工作模式， 但是因为每个开关周期传递到副边的能量很小， 所以不会出现振荡现象。
3.3 输出反馈控制器
输出控制器如图8所示。图8中利用两个PI 调节器实现恒流限压充电。
因为设计为单电池充电， 输出最高电压为15V, 可以直接用变换器输出作为控制电路的电源， 所以IC1采用了单电源运算放大器。R3、R4及PTI组成充电电流调节， 可以实现电流在一定范围内调节。R7、R8、PTU组成浮充电压调节， 可以实现浮充电压在一定程度调节， 因为不同电池的浮充电压相差不大， 这个调节范围不用太大， 而且最低电压要保证运放的可靠工作。作为电流、电压调节的基准电压可以用TL431实现。光耦U1应该采用线性度比较好的光电耦合器。光耦的电流传输比大小基本没有什么影响， 因为IC1的放大倍数足够大， 只要U1原边电阻足够小，就可在副边产生足够大的电流信号。至于R11电阻的选择， 只能选择一个范围， 即IC1运放的输出电压从最小值到最大值变化， 则电阻的选择要求使原边电流在某个范围内变化， 反映到副边的电流最大值要求使得UC3842 （ 图7中的IC1） 的1脚能够降到零。所以此电阻有一个最大选择值， 当然阻值越小增益越高， 但增益过高会比较容易引起电路振荡。选择以后还需要按照电路的工作情况进行调整。
图8 输出反馈控制电路
3.4 充电浮充电状态指示
对于本应用中， 只要比较反馈控制电路里的两个PI调节器（ 图8中IC1A和IC1B） 的输出端电压高低， 就能实现状态指示。当IC1A输出电压高于IC1B输出电压时， 电流反馈起作用， 电路处于充电状态。
反之， 处于浮充状态。
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3.5 外部断线告警
外部断线告警电路如图9所示。在电池正常接在充电器输出端时， 输出限制在电池最大浮充电压以下， R3上电压低于5V, 比较器IC1输出高电平。当发生断线故障时， R3上电压会升高到5V以上， 比较器输出低电平。
图9 外部断线告警电路
4 试验结果
稳流和稳压精度测试数据见表1和表2.
表1 稳流精度测试数据
表2 稳压精度测试数据
测试结果表明， 稳流精度为±2.0%,稳压精度为±3%.由于电流取样电阻的存在， 所以大电流输出时存在电压下降。对于充电器， 稳压发生在浮充阶段， 而浮充阶段电流比较小，对于电压的精度影响不大。电路的这种特性， 可以使电池电量较低时， 充电电流达到最大， 当电池电量快接近最大存储电量（ 电池快要充满） 时， 充电电流开始减少， 有利于延长电池使用寿命。对于充电应用来说， 该充电模块能够很好地满足使用要求。
5 结论
本文提出的均衡式充电模式能很好克服目前在EPS应急电源中大量使用的集中式充电模式所带来的不足。能有效地防止蓄电池组中电池间的不均衡充电现象以及部分电池出现过充和欠充现象， 能提高EPS应急电源的可靠性， 延长电池组的使用寿命。另外， 所设计的单元充电模块具有恒流限压精度高、外围电路简单、易于生产、电源效率高等特点， 能够很好地实现对电池的有效充电和维护。
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