Cuk 拓扑电源原理及工作过程解析
从boost-buck演进到cuk
cuk斩波电路也称cuk变换器。1980年左右，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。
boost-buck电路演变成cuk的过程
在a）中，s1和s2是同步的，并且具有相同的占空比d。可以看成s1和s2是同步的开关，则变成了b)。
通过允许输出电压是反极性的，则单刀双掷，演变成了c），两种开开关状态，c)和b)是一样的。
实际电路，把理想开关换成实际的开关管及二极管。
cuk工作过程与原理
等效电路图如下：
开关q1导通时，s合向b点,；开关q1关断时，s合向a点,。
在该电路中，稳态时电容c2的电流在一个周期内的平均值应为0，也就是其对时间的积分为0，即：
当开关导通时，电容电流和时间的乘积为；当开关断开时，电容电流和时间的乘积为；
上面的公式可以得到：
从而可以得到：
(其中：uc2为电容c2两端电压的平均值）。
又因为电感l1的平均电压为0，所以：
另一方面，a点的电势为：
该电路与升降压斩波电路相比，cuk斩波电路有一个明显的优点，即其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。
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，也可以有耦合，耦合电感可进一步减少电流脉动量。
输入，输出极性相反
开关管接地，驱动容易
可升降压
输入输出均串联电感，纹波小
假设已经达到了平衡状态，工作情况如下：
（由于处于平衡状态，所以任何储能元件，在开关断开和闭合的两个过程，必然是一个充能，一个放能）
cuk的优缺点
优点
1、输入电源电流和输出负载电流都是连续的
2、脉动很小，有利于对输入，输出进行滤波
缺点：
1.cuk电路需要两个电感和一个电容（不包括滤波电容），而buck和boost只需要一个电感。
2.cuk电路输出的是负电压。
3.cuk电路使用电容作为储能元件，提供的电流比较小。
这些特点决定了它不会很常用。
本文部分内容摘录自
《cuk电路的建模与仿真》刘靖
《开关电源学习笔记 cuk变换器》nydxss
本文转载自：硬件十万个为什么微信公众号
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开关q1导通时，s合向b点,；开关q1关断时，s合向a点,。
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从而可以得到：
(其中：uc2为电容c2两端电压的平均值）。
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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，也可以有耦合，耦合电感可进一步减少电流脉动量。
输入，输出极性相反
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优点
1、输入电源电流和输出负载电流都是连续的
2、脉动很小，有利于对输入，输出进行滤波
缺点：
1.cuk电路需要两个电感和一个电容（不包括滤波电容），而buck和boost只需要一个电感。
2.cuk电路输出的是负电压。
3.cuk电路使用电容作为储能元件，提供的电流比较小。
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