Sepic和Cúk变换器：性能优良的隔离方案

在反激电路中获得隔离的技巧同样也可以应用在Sepic和反向Sepic电路。图7-18（a）指出，电感L2可用两个绕组替换，引出图7-18（b）的隔离Sepic电路。图7-18（c）为其等效电路。可以看出，励磁电感扮演着电感 L2能量储存的功能。另外，理想变压器提供隔离和一个匝数比。

图7-18 Sepic在电路中获得隔离

对于连续导通模式，典型的初级和次级绕组电流波形ip(t)和is(t)如图7-19所示。磁性元件必须同时具备反激变压器和常规二绕组变压器的功能。在区间1内，当开关管Q1导通时，励磁电流在初级绕组流过，次级绕组的电流为零。在区间2内，当二极管VD1导通时，励磁电流由次级绕组流向负载。另外，输入电感电流1i流过初级绕组。这在次级绕组上感应出次级电流因此，Sepic变压器的设计与普通变压器设计不一样，并且绕组电流的有效值比同样的反激变压器更大。

图7-19 连续导通模式下的隔离Sepic电路的波形

对电感L1和 LM应用伏秒平衡原理，电压增益可以表示为

理想情况下，开关管必须阻断电压在实际上，由于与变压器漏感的作用，还会在开关管上增加附加的尖峰电压。(www.xing528.com)

隔离的反向Sepic电路如图7-20所示。其变压器的运算和设计类似于Sepic电路。

图7-20 隔离的反向SEPIC电路

Cúk变换器的隔离用不同的方式获得。基本的非隔离Cúk变换器如图7-21（a）所示，在图7-21（b）中，电容 C1分离成两个串联的电容C1a和C1b。此时在电容C1a和C1b之间就可以插入变压器，如图7-21（c）所示。

图7-21 在Cúk变换器中获得隔离

由于同名端被逆转，所以获得输出正电压。为了确保变压器没有直流电压的作用，在变压器初级和次级绕组上分别串上电容。常规变压器励磁电流小，励磁电感储存的能量可忽略不计。

Cúk变换器中的变压器利用率非常好。励磁电流既可以为正也可以为负，如果需要，整个磁芯的磁滞曲线可以得到利用。它没有中间抽头绕组，所有的铜线得到了有效的利用。开关管的阻断电压为Vg/D′，但要加上由变压器漏感带来的附件尖峰电压。其转化率和隔离Sepic电路相同，如式（7-33）。

隔离的SEPIC和Cúk变换器在开关电源中的应用，主要在几百瓦的功率等级。它们现在也使用在交直流低谐波整流器中。