Sepic斩波电路是开关电源六种基本DC/DC变换拓扑之一。
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：
单端初级电感转换器 (SEPIC) 能够通过一个大于或者小于调节输出电压的输入电压工作。除能够起到一个降压及升压转换器的作用以外，SEPIC还具有较少的有源组件、一个简易控制器和钳位开关波形，从而提供低噪声运行。看是否使用两个磁绕组，是我们识别SEPIC
的一般方法。这些绕组可绕于共用铁芯上，其与耦合双绕组电感的情况一样，或者它们也可以是两个非耦合电感的单独绕组。设计人员通常不确定哪一种方法*佳，以及两种方法之间是否存在实际差异。本文对每种方法进行研究，并讨论每种方法对实际 SEPIC 设计产生的影更小尺寸且更高效的 SEPIC 尽管对于能够对高低输入电压之间的输出电压例如未经调节的墙上 12V 电源进行调节的转换器需求一直都存在而且 DC/DC 单端初级电感转换器 (SEPIC) 拓扑也不是什么新东西但的确直到近它才开始流行起来。虽然我们可以将任何升压转换器/控制器配置为一个 SEPIC但其在近才得到普遍的使用。两个因素促进了 SEPIC 的人气大增(1) IC 制造厂商已经开始制造更多具有电流模式控制功能的升压控制器旨在简化补偿(2) 电感制造厂商已经开始制造许多可以*小化转换器总 PCB 体积的单封装耦合电感。特别是改用耦合电感以后许多具有两个单独电感应用的电源体积可以缩减三分之一。图 1 显示了使用 TI TPS61170 和 Wuerth 744877220 的一个 SEPIC。
更吸引人的是使用一个 11 耦合电感的 SEPIC 可迫使电感纹波电流在两个绕组之间分开从而允许使用两个单独电感要求电感的 2/1产生相同的纹波电流。相对于相同尺寸封装中 2 倍电感值的两个单独电感耦合电感具有更低的 DC 电阻其有助于提高总转换器效率。特别是15-V 输入和 12-V、325-mA 输出时图 1 所示 SEPIC 的效率超出 91%。更多详情请参见参考文献 1。 更小尺寸的 ZETA 转换器 由于使用了两个电感和一个耦合电容ZETA 转换器拥有与 SEPIC 一样的升压降压功能但使用的是一个降压控制器而非升压控制器。图 2 显示了 ZETA 结构中所使用的 TI TPS40200 和 Coiltronics DRQ74。与 SEPIC 一样得益于分离电感纹波电流相同的纹波电流这种 ZETA 转换器只要求一半的电感。还是与 SEPIC 一样其总体电源体积比使用两个单独电感小三分之一。由于输出电感电流不断流入 ZETA 转换器的输出ZETA 转换器的输出具有比相同电感的 SEPIC 更低的纹波。因此相比 SEPICZETA 可能更适合于低噪声应用。更多详情请参见参考文献 2。
图 2 使用 TI TPS40200 和 Coiltronics DRQ74 的 ZETA 转换器
分离轨电源 匹配正负电源轨是许多工业应用的常见要求对放大器而言更是如此。我们可以对宽输入范围降压转换器进行配置以提供负输出电压。使用一个耦合电感代替这种反相降压转换器的电感并增加一个二极管和电容器便可将这种反相降压转换器变为一个双输出的转换器。图 3 显示了以这种方法使用的 TI TPS54160 和 Coilcraft 150-μH MSD1260。只要每个轨的负载稍有接近我们就对每个轨之间的差异进行调节而非单独调节每个轨但耦合电感却可以帮助提供对每个轨的优异调节。更多详情请见参考文献 3。 图 3 使用 TI TPS54160 和 Coilcraft MSD1260 的分离轨降压转换器
更高的输出电压 集成 FET 的 DC/DC 转换器的输出电压受限于转换器的开关电流额定值。将一个 11 以上匝比的耦合电感连接至转换器的开关 (SW) 引脚可以扩展所有升压转换器的有效输出电压范围。例如图 4 显示了 30-V *大电流额定值的 TI TPS61040 升压转换器其作用是提供 35V 或更高的电压同时还显示了一个 12 耦合电感 Coilcraft LPR4012-103B。耦合电感结构多绕组端与二极管串联时单绕线电感——以及由此产生的转换器开关 FET—电压只有输出电压的三分之一即负输入电压。 图 4 具有更大输出电压范围的 TI TPS61040 和 Coilcraft LPR4012-103B
