基本的非隔離CUK變換器電路結(jié)構(gòu)如圖1:
電路工作過(guò)程如下:當(dāng)晶體管VT1截止時(shí),二極管VD1導(dǎo)通,由電感L1給電容C1充電;在VT1導(dǎo)通VD1截止時(shí),C1正端接地,C1通過(guò)L2放電,在負(fù)載RL上產(chǎn)生負(fù)電壓.
可以看出,此變換器有反激變換器的特點(diǎn),并且是由電容傳遞能量.書(shū)上說(shuō),開(kāi)關(guān)尖峰可以忽略不計(jì).但還不是零波紋.下面的電路據(jù)說(shuō)可以實(shí)現(xiàn)零波紋:
圖2
“因?yàn)檫@兩個(gè)耦合電感形成了一個(gè)變壓器,每個(gè)線圈的有效電感由交替的電感能量傳遞線圈改變.如果兩個(gè)線圈繞組的匝數(shù)為1:1,那么電感量將加倍,這樣,所產(chǎn)生的輸入輸出波紋將是非耦合變換器的一半,認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)是非常重要的,如果我們把變壓器的匝數(shù)比變成與變壓器的電感耦合系數(shù)相匹配,那么輸出電流波紋會(huì)完全消除.”
這段是書(shū)上的原話,包括標(biāo)點(diǎn)符號(hào).
至此,變換器仍然是非隔離的.下面的步驟可以實(shí)現(xiàn)隔離功能:
圖3
把圖1中的電容C1分成兩個(gè)電容Ca、Cb.顯然,在兩個(gè)電容連接點(diǎn)處的直流電為是浮動(dòng)的.
圖4
若在連接點(diǎn)對(duì)地之間加一電感L,就可將該點(diǎn)強(qiáng)制為零電平.只要這一電感足夠大,變換器工作將不受影響.
圖5
現(xiàn)在,把電感L變成一個(gè)隔離變壓器,隔離CUK變換器即可實(shí)現(xiàn).
圖6
這是用電感耦合的CUK變換器.
耦合輸入輸出的電感有一個(gè)缺陷,在剛啟動(dòng)時(shí),輸出電壓脈沖極性是反的.雖然這個(gè)反極性時(shí)間很短,但對(duì)敏感元件是致命的.為此,在圖6中加了嵌位二極管VD2.
