基本的非隔离CUK变换器电路结构如图1:
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电路工作过程如下:当晶体管VT1截止时,二极管VD1导通,由电感L1给电容C1充电;在VT1导通VD1截止时,C1正端接地,C1通过L2放电,在负载RL上产生负电压.
可以看出,此变换器有反激变换器的特点,并且是由电容传递能量.书上说,开关尖峰可以忽略不计.但还不是零波纹.下面的电路据说可以实现零波纹:
图2
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“因为这两个耦合电感形成了一个变压器,每个线圈的有效电感由交替的电感能量传递线圈改变.如果两个线圈绕组的匝数为1:1,那么电感量将加倍,这样,所产生的输入输出波纹将是非耦合变换器的一半,认识到这一点是非常重要的,如果我们把变压器的匝数比变成与变压器的电感耦合系数相匹配,那么输出电流波纹会完全消除.”
这段是书上的原话,包括标点符号.
至此,变换器仍然是非隔离的.下面的步骤可以实现隔离功能:
图3
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把图1中的电容C1分成两个电容Ca、Cb.显然,在两个电容连接点处的直流电为是浮动的.
图4
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若在连接点对地之间加一电感L,就可将该点强制为零电平.只要这一电感足够大,变换器工作将不受影响.
图5
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现在,把电感L变成一个隔离变压器,隔离CUK变换器即可实现.
图6
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这是用电感耦合的CUK变换器.
耦合输入输出的电感有一个缺陷,在刚启动时,输出电压脉冲极性是反的.虽然这个反极性时间很短,但对敏感元件是致命的.为此,在图6中加了嵌位二极管VD2.
