耦合電感 SEPIC 轉(zhuǎn)換器的優(yōu)勢(shì)

正如預(yù)計(jì)的那樣，兩個(gè)電路以一種近乎完全一樣的方式工作，且開關(guān)電壓和電流波形實(shí)質(zhì)相同。但在性能方面存在一些重要的差異。耦合電感設(shè)計(jì)的控制環(huán)路相當(dāng)良性，而非耦合電感設(shè)計(jì)則在最初時(shí)候出現(xiàn)不穩(wěn)定。環(huán)路增益測(cè)量表明，高 Q、低頻諧振是罪魁禍?zhǔn)?，其要求添加一個(gè) R/C 阻尼濾波器與 AC 電容并聯(lián)。極大簡(jiǎn)化時(shí)，諧振頻率似乎約為：

圖 3 SEPIC 原型

SEPIC 電路具有非常復(fù)雜的控制環(huán)路特性，同時(shí)由于分析結(jié)果的解釋一般較為困難，因此必需使用一些數(shù)學(xué)工具來進(jìn)行具體分析。添加這種 R/C 阻尼濾波器（220 µF/2Ω）會(huì)增加成本、電路面積和損耗。相比一個(gè)單耦合電感，使用兩個(gè)非耦合電感會(huì)使面積增加 10%。

圖 4 顯示了兩種電路的測(cè)量效率。我們可以看到，耦合電感設(shè)計(jì)的效率增加多達(dá) 0.5%。這可能是由于耦合電感設(shè)計(jì)的總鐵芯損耗更低，因?yàn)槠?DC 接線損耗實(shí)際高于使用非耦合電感的設(shè)計(jì)。L2 使用一種粉狀鐵芯材料，其往往具有比L1 和自定義 Renco 耦合電感所用鐵氧體材料更高的損耗。盡管使用了 L2 的鐵氧體材料，但其會(huì)導(dǎo)致更大的面積。

結(jié)論
利用一個(gè)耦合電感或者兩個(gè)非耦合電感，均能成功實(shí)施SEPIC。更高的效率、更小的電路面積以及更良性的控制環(huán)路特性，這些都是使用正確纏繞的自定義耦合電感時(shí)原型硬件所帶來的好處。自定義組件沒有現(xiàn)貨器件那么理想，而許多耦合電感隨處可以購買到，且尺寸更小。如果產(chǎn)品上市場(chǎng)時(shí)間至關(guān)重要，則非耦合電感可為設(shè)計(jì)人員帶來更大的靈活性。

圖 4 耦合和非耦合電感均獲得了較好的效率