[发明专利]一种带抽头电感的双向高增益Cuk电路

权利要求书

1.一种带抽头电感的双向高增益Cuk电路，其特征在于，该电路包括输入直流电压源V₁、开关管S₁、开关管S₂、功率二极管D₁、功率二极管D₂、中间电容C_B、抽头电感L_t、电感L₃、储能或带反电动势负载V₂；所述输入直流电压源V₁的正端连接抽头电感L_t的a端；所述抽头电感L_t由反方向耦合的电感L₁和电感L₂组成，抽头电感L_t的b端连接功率二极管D₁的阴极、开关管S₁的第一端；抽头电感L_t的c端连接中间电容C_B的一端；中间电容C_B的另一端连接功率二极管D₂的阳极、开关管S₂的第二端、电感L₃的一端；电感L₃的另一端连接所述输入直流电压源V₁的负端、储能或带反电动势负载V₂的负端；储能或带反电动势负载V₂的正端连接所述功率二极管D₁的阳极、开关管S₁的第二端、功率二极管D₂的阴极、开关管S₂的第一端；在开关管S₁导通时，中间电容C_B给电感L₃充电，电感L₃电流线性增加；中间电容C_B放电，电压下降；输入直流电压源V₁给电感L₁充电，电感L₁电流线性上升；电感L₁和电感L₂绕制于同一铁心，当开关状态变化时铁心中磁通不能突变，即抽头电感磁链不能突变；所以，当开关管S₁由关断到导通时，电感L₂电流由正变负；由于电感L₁与L₂为反向耦合，因此在开关管S₁状态转换时刻，电感L₁中电流叠加跳变增大；此时，功率二极管D₁、D₂承受反压截止，开关管S₂不工作；在开关管S₁关断、功率二极管D₂导通时，电感L₃放电给输出储能或带反电动势负载V₂，电感L₃电流线性减小；输入直流电压源V₁和抽头电感L_t给中间电容C_B充电，中间电容C_B电压上升；由于电感L₁和L₂绕制在同一铁心上且反向耦合，因铁心中抽头电感磁链不能突变的磁路特性使然，在开关管S₁由导通到关断的时刻时，电感L₂中电流由负变正，电感L₁中初始电流叠加减小，随后整个抽头电感开始释放能量，电感L₁和L₂中电流均线性减小；此时，功率二极管D₁承受反压截止，开关管S₂不工作；在开关管S₂导通时，储能或带反电动势负载V₂给电感L₃充电，电感L₃电流线性增加；中间电容C_B给抽头电感L_t充电，中间电容C_B电压下降；电感L₁和电感L₂绕制于同一铁心，当开关状态变化时铁心中磁通不能突变，即抽头电感磁链不能突变；所以，当开关管S₂状态由关断到导通时，电感L₂电流由负变正；由于电路中电感L₁与L₂为反向耦合，因此在开关管S₂状态转换的时刻电感L₁中电流叠加跳变增大，随后整个抽头电感开始储存能量，电感L₁和L₂中电流均线性增加；此时，功率二极管D₁、D₂承受反压截止，开关管S₁不工作；在开关管S₂关断，功率二极管D₁导通时，电感L₃给中间电容C_B充电，电感L₃电流线性减小，中间电容C_B电压上升；电感L₁给输入直流电压源V₁回馈能量，电感L₁电流线性减小；电感L₂电流由正变负；由于电感L₁和L₂绕制在同一铁心上且反向耦合，因铁心中抽头电感磁链不能突变的磁路特性使然，在开关管S₂由导通转换到关断时刻，电感L₁中初始电流叠加跳变减小；此时，功率二极管D₂承受反压截止，开关管S₁不工作。