Cuk拓扑电源原理及工作过程解析

从Boost-Buck演进到Cuk

Cuk斩波电路也称Cuk变换器。1980年左右，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。

Boost-Buck电路演变成Cuk的过程

在a）中，S1和S2是同步的，并且具有相同的占空比D。可以看成S1和S2是同步的开关，则变成了b)。

通过允许输出电压是反极性的，则单刀双掷，演变成了c），两种开开关状态，c)和b)是一样的。

实际电路，把理想开关换成实际的开关管及二极管。

Cuk工作过程与原理

等效电路图如下：

开关Q1导通时，S合向B点,；开关Q1关断时，S合向A点,。

在该电路中，稳态时电容C2的电流在一个周期内的平均值应为0，也就是其对时间的积分为0，即：

当开关导通时，电容电流和时间的乘积为；当开关断开时，电容电流和时间的乘积为；

上面的公式可以得到：

从而可以得到：

因此，B点的电动势平均值是：

(其中：Uc2为电容C2两端电压的平均值）。