第71课 Cuk,Speic,Zeta斩波电路

第71课 Cuk,Speic,Zeta斩波电路
2018年02月16日 20:18 爱你雅课

Cuk电路简介Cuk斩波电路也称Cuk变换器。美国加州理工学院Slobodan Cuk提出的对Buck/Boost改进的单管不隔离直流变换器,在输入输出段均有电感,可以显著减小输入和输出电流的脉动,输出电压的极性和输入电压相反,输出电压既可以低于也可以高于输入电压。Cuk变换器可看做是Boost变换器和Buck变换器串联而成,合并了开关管。

开关管Q为PWM控制方式。Cuk变换器有CCM和DCM两种工作方式,但不是指电感电流,而是指流过二极管的电流连续或断续。在一个开关周期中开关管Q的截止时间(1-Dy)Ts内,若二极管电流总是大于零,则为电流连续;若二极管电流在一段时间内为零,则为电流断续工作;若二极管电流  Cuk变换器中有两个电感,这两个电感之间可以没有耦合,也可以由耦合,耦合电感可进一步减少电流脉动量。

Cuk斩波电路拓扑

当V通时,E-L1-V回路和R-L2-C-V回路分别流过电流    当V断时,E-L1-C-VD回路和R-L2-VD回路分别流过电流    输出电压极性与源电压极性相反等效电路如图所示,相当于开关S在A、B两点之间交替切换。    稳态时电容C的电流在一周期内的平均值应为零,也就是其对时间的积分为零,即:∫icdt = 0    在图中的等效电路中,开关S合向B点时间即V处于通态的时间Ton,则电容电流和时间的乘积为i2*Ton.开关S合向A点的时间为V处于断态的时间Toff,则电容电流和时间的乘积为i1*Toff。    由此可得:i2*Ton=i1*Toff    从而可得:i2/i1=Toff/Ton=(T-Ton)/Ton =(1-α)/α    同理可得出输出电压U0与电源电压E的关系:

Cuk斩波电路的优点输入电源电流和输出负载电流都是连续的,且脉动很小,有利于对输入,输出进行滤波。

Sepic斩波电路SPEIC(single ended primary inductor converter) 是一种允许输出电压大于、小于或者等于输入电压的DCDC变换器。输出电压由主控开关(三极管或MOS管)的占空比控制。  Sepic斩波电路是开关电源六种基本DC/DC变换拓扑之一。

Sepic斩波电路的基本工作原理:    当V处于通态时,E—L1—V回路和C1—V—L2回路同时导电,L1和L2贮能。    V处于断态时,E—L1—C1—VD—负载(C2和R)回路及L2—VD—负载回路同时导电,此阶段E和L1既向负载供电,同时也向C1充电,C1贮存的能量在V处于通态时向L2转移。    Sepic斩波电路的输入输出关系由下式给出:

Zeta电路Zeta电路是开关电源六种基本DC/DC变换拓扑之一。

Zeta斩波电路也称双Sepic斩波电路,其基本工作原理是:在V处于通态期间,电源E经开关V向电感L1贮能。待V关断后,L1经VD与C1构成振荡回路,其贮存的能量转移至C1,至振荡回路电流过零,L1上的能量全部转移至C1上之后,VD关断,C1经L2向负载供电。    Zeta斩波电路的输入输出关系为:

1. Zeta和Sepic电路相比,具有相同的输入输出关系。Sepic电路中,电源电流和负载电流均连续,有利于输入、输出滤波,反之,Zeta电路的输入、输出电流均是断续的。   2. 两种电路输出电压为正极性的。

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