sepic斩波电路工作原理_sepic斩波电路公式推导

发布日期:2023-01-14
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1.4 sepic斩波电路和zeta斩波 电路

Sepic斩波电路

Sepic斩波电路原理图

Sepic斩波电路的基本工作原理:

当V处于通态时,E—L1—V回路和C1—V—L2回路同时导电,L1和L2贮能。

V处于断态时,E—L1—C1—VD—负载(C2和R)回路及L2—VD—负载回路同时导电,此阶段E和L1既向负载供电,同时也向C1充电,C1贮存的能量在V处于通态时向L2转移。

Sepic斩波电路的输入输出关系由下式给出:

Sepic变换器的演绎过程和公式推导

将基本Cuk变换器中的二极管与输出电感互换位置,再考虑实际可工作的器件方向,所得的拓扑就是基本Sepic变换器,如图1所示。

类似的,也可将基本Cuk变换器看作是有基本Sepic变换器演变得到的,但因为它们具有不同的拓扑特性(如输出端的电流特性,输出电压与输入电压的极性关系),所以仍把它们看作是不同的个体,按兄弟相称。

从电路图可知基本Sepic变换器的工作原理为:当有源开关S导通时,无源开关D因反偏而截止,此时输入给滤波电感L1储能(或激磁),电容C1中的能量给滤波电感L2储能(或激磁),电容C中的能量给负载供电;当有源开关S截止时,由于电感电流不能突变,故使无源开关D正偏而导通,此时电感L1和电感L2的总电流经二极管续流,L2储存的能量向负载供电并补充电容C在前一间隔所损失的能量,L1储存的能量补充电容C1在前一间隔所损失的能量。并由输出电压对电感L2进行去磁。(电容C1电压+输出电压)与输入电压之差对电感L1进行去磁。电容C1的作用有两个,一是在开关S导通时给电感L2储能,另一是限制其上的开关频率纹波分量,使之远远小于其上的稳态电压。输出滤波电容的作用也有两个,一是提供开关S导通时的负载能量,另一是限制输出电压上的开关频率纹波分量,使之远远小于稳态的直流输出电压。

在忽略电容C1电压和输出电压的开关纹波时,我们可利用前面介绍的电感电压伏秒平衡定律,推得基本Sepic变换器在理想情况下的稳态电压关系为(推导过程见方框内):

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