Cuk斩波电路

Cuk斩波电路是开关电源六种基本DC/DC变换拓扑之一。

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；若二极管电流在t=Ts时刚降为零，则为临界连续工作方式。

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。