CN113965082A - 一种双输入高可靠性电容电流一致型Cuk DC-DC变换器 - Google Patents

Abstract

一种双输入高可靠性电容电流一致型Cuk DC‑DC变换器，该变换器包含两个直流输入源，一个基本Cuk变换器，一个基本Sepic变换器，m个正向扩展单元，n个反向电压扩展单元。正向、反向扩展单元由一个电感、两个电容及一个二极管所构成，通过调节正向、反向扩展单元的个数，即可实现对变换器输入输出增益及开关器件电压应力的调节。该变换器具有控制及驱动电路简单、输入输出电压调节范围宽、可靠性高的特点，在其中一个开关管损坏时，其余电路能正常工作；较适合于输出输入电压与输出电压变化范围比较大、需要两个电源同时供电且可靠性要求高的应用场合。

Description

一种双输入高可靠性电容电流一致型Cuk DC-DC变换器

技术领域

本发明涉及一种DC-DC变换器，具体涉及一种双输入高可靠性电容电流一致型CukDC-DC变换器。

背景技术

在输入和输出电压变化均较大的应用场合，输入电压即可能高于输出电压，也可能低于输出电压，此时适用的常见非隔离型升降压DC-DC变换器有Buck-Boost、Cuk、Sepic以及Zeta电路。理论上通过调节占空比D，这些变换器的输入输出增益可以在零至无穷大之间变化，但受元器件及电路寄生参数的影响，这些变换器的升压能力受到了较大的限制。

目前双输入DC-DC变换器输入输出增益的方案多采用基本电路并联构建，但可靠性较差。因此研究即可实现高增益升压同时也具有高可靠性的双输入升降压DC/DC变换器具有重要意义。

发明内容

为解决现有非隔离型双输入高增益DC-DC变换器可靠性不高的问题。本发明基于基本Cuk变换器而提出一种双输入高可靠性电容电流一致型Cuk DC-DC变换器，该变换器由基本Cuk变换器、基本Sepic变换器和若干个增益扩展单元组成。通过调节增益扩展单元的个数，即可实现对变换器输入输出增益以及开关器件电压应力的调节。该变换器具有控制及驱动电路简单、输入输出电压调节范围宽、可靠性高的特点；在其中一个开关管损坏时，其余电路能正常工作；较适合于输出输入电压与输出电压变化范围比较大、需要两个电源同时供电且可靠性要求高的应用场合。

本发明采取的技术方案为：

一种双输入高可靠性电容电流一致型Cuk DC-DC变换器，该变换器包括：

基本Cuk变换器、基本Sepic变换器，m个正向扩展单元，n个负向扩展单元；

所述基本Cuk变换器包含电感L₁、L₂，电容C₁、C₂，功率开关S₁，二极管D₁；其中，电感L₁的一端连接直流输入源u_in1的正极，电感L₁的另一端分别连接功率开关S₁的漏极、电容C₁的一端，电容C₁的另一端分别连接二极管D₁的阳极、电感L₂的一端，电感L₂的另一端连接电容C₂的一端，功率开关S₁的源极、二极管D₁的阴极、电容C₂的另一端连接直流输入源u_in1的负极；

所述基本Sepic变换器包含两个电感L₃、L₄，电容C₃、C₄，功率开关S₂，二极管D₂；其中，电感L₃的一端连接直流输入源u_in2的正极，电感L₃的另一端分别连接功率开关S₂的漏极、电容C₃的一端，电容C₃的另一端分别连接二极管D₂的阳极、电感L₄的一端，电感L₄的另一端连接电容C₄的一端，电容C₄的另一端连接二极管D₂的阴极；

基本Cuk变换器的直流输入源u_in1的负极连接基本Sepic变换器的直流输入源u_in2的负极，基本Cuk变换器中电容C₂的另一端连接基本Sepic变换器中电容C₄的一端；

m个正向扩展单元中，第1个正向扩展单元包含电感L_M11，二极管D_M11，电容C_M11、C_M12；其中，电容C_M11的另一端分别连接电感L_M11的一端、二极管D_M11的阳极，电感L_M11的另一端连接电容C_M12的一端，电容C_M12的另一端连接二极管D_M11的阴极；

第2个正向扩展单元包含电感L_M21，二极管D_M21，电容C_M21、C_M22；其中，电容C_M21的另一端分别连接电感L_M21的一端、二极管D_M21的阳极，电感L_M21的另一端连接电容C_M22的一端，电容C_M22的另一端连接二极管D_M21的阴极；

.....依次类推，第i个正向扩展单元，1<i≤m中，

第i个正向扩展单元包含电感L_Mi1，二极管D_Mi1，电容C_Mi1、C_Mi2；其中，电容C_Mi1的另一端分别连接电感L_Mi1的一端、二极管D_Mi1的阳极，电感L_Mi1的另一端连接电容C_Mi2的一端，电容C_Mi2的另一端连接二极管D_Mi1的阴极；

第1个正向扩展单元中的电容C_M11的一端连接基本Cuk变换器中的电容C₁的一端，第1个正向扩展单元中的电容C_M12的另一端连接基本Cuk变换器中的电容C₂的一端；

第2个正向扩展单元中的电容C_M21的一端连接第1个正向扩展单元中的电容C_M11的一端，第2个正向扩展单元中的电容C_M22的另一端连接第1个正向扩展单元中的电容C_M12的一端；

.....依次类推，第i个正向扩展单元中电容C_Mi1的一端连接第i-1个正向扩展单元中电容C_M(i-1)1的一端，第i个正向扩展单元中的电容C_Mi2的另一端连接第i-1个正向扩展单元中电容C_M(i-1)2的一端。

n个负向扩展单元中，第1个负向扩展单元包含电感L_N11，二极管D_N11，电容C_N11、C_N12；其中，电容C_N11的另一端分别连接电感L_N11的一端、二极管D_N11的阳极，电感L_N11的另一端连接电容C_N12的一端，电容C_N12的另一端连接二极管D_N11的阴极；

第2个负向扩展单元包含电感L_N21，二极管D_N21，电容C_N21、C_N22；其中，电容C_N21的另一端分别连接电感L_N21的一端、二极管D_N21的阳极，电感L_N21的另一端连接电容C_N22的一端，电容C_N22的另一端连接二极管D_N21的阴极；

.....依次类推，第j个负向扩展单元，1<j≤n中，

第j个负向扩展单元包含电感L_Nj1，二极管D_Nj1，电容C_Nj1、C_Nj2；其中，电容C_Nj1的另一端分别连接电感L_Nj1的一端、二极管D_Nj1的阳极，电感L_Nj1的另一端连接电容C_Nj2的一端，电容C_Nj2的另一端连接二极管D_Nj1的阴极；

第1个负向扩展单元中的电容C_N11的一端连接基本Sepic变换器中的电容C₃的一端，第1个负向扩展单元中的电容C_N12的一端连接基本Sepic变换器中的电容C₄的另一端；

第2个负向扩展单元中的电容C_N21的一端连接第1个负向扩展单元中的电容C_N11，第2个负向扩展单元中的电容C_N22的一端连接第1个负向扩展单元中的电容C_N12的另一端；

.....依次类推，

第i个正向扩展单元中的电容C_Nj1的一端连接第j-1个负向扩展单元中电容C_N(j-1)1一端，第i个负向扩展单元中的电容C_Ni2的一端连接第j-1个负向扩展单元中的电容C_N(i-1)2的另一端；

负载R的一端连接第m个正向扩展单元中电容C_Mm2的一端，负载R的另一端连接第n个负向扩展单元中电容C_Nn2的另一端。

所述功率开关S₁和S₂的栅极均连接其控制器，其占空比可以在0至1之间变化，当开关管S₁或者S₂损坏时，整个电路可继续正常工作。

扩展单元数m＝1,n＝1时，本发明一种双输入高可靠性电容电流一致型Cuk DC-DC变换器，该变换器包括：

基本Cuk变换器、基本Sepic变换器，m个正向扩展单元，n个负向扩展单元；

所述基本Cuk变换器包含电感L₁、L₂，电容C₁、C₂，功率开关S₁，二极管D₁；其中，电感L₁的一端连接直流输入源u_in1的正极，电感L₁的另一端分别连接功率开关S₁的漏极、电容C₁的一端，电容C₁的另一端分别连接二极管D₁的阳极、电感L₂的一端，电感L₂的另一端连接电容C₂的一端，功率开关S₁的源极、二极管D₁的阴极、电容C₂的另一端连接直流输入源u_in1的负极；

所述基本Sepic变换器包含两个电感L₃、L₄，电容C₃、C₄，功率开关S₂，二极管D₂；其中，电感L₃的一端连接直流输入源u_in2的正极，电感L₃的另一端分别连接功率开关S₂的漏极、电容C₃的一端，电容C₃的另一端分别连接二极管D₂的阳极、电感L₄的一端，电感L₄的另一端连接电容C₄的一端，电容C₄的另一端连接二极管D₂的阴极；

基本Cuk变换器的直流输入源u_in1的负极连接基本Sepic变换器的直流输入源u_in2的负极，基本Cuk变换器中电容C₂的另一端连接基本Sepic变换器中电容C₄的一端；

1个正向扩展单元中，

1个正向扩展单元包含电感L_M11，二极管D_M11，电容C_M11、C_M12；其中，电容C_M11的另一端分别连接电感L_M11的一端、二极管D_M11的阳极，电感L_M11的另一端连接电容C_M12的一端，电容C_M12的另一端连接二极管D_M11的阴极；

1个正向扩展单元中的电容C_M11的一端连接基本Cuk变换器中的电容C₁的一端，1个正向扩展单元中的电容C_M12的另一端连接基本Cuk变换器中的电容C₂的一端；

1个负向扩展单元中，

1个负向扩展单元包含电感L_N11，二极管D_N11，电容C_N11、C_N12；其中，电容C_N11的另一端分别连接电感L_N11的一端、二极管D_N11的阳极，电感L_N11的另一端连接电容C_N12的一端，电容C_N12的另一端连接二极管D_N11的阴极；

1个负向扩展单元中的电容C_N11的一端连接基本Sepic变换器中的电容C₃的一端，1个负向扩展单元中的电容C_N12的一端连接基本Sepic变换器中的电容C₄的另一端；

负载R的一端连接1个正向扩展单元中电容C_M12的一端，负载R的另一端连接1个负向扩展单元中中电容C_N12的另一端。

本发明一种双输入高可靠性电容电流一致型Cuk DC-DC变换器，技术效果如下：

1)、可同时实现升降压，且输入输出增益高，输出电容串联且均压。电感L₁和L₃的电流连续导通时，具体如下：

当u_in1＝u_in2时最大输入输出增益为：

开关管电压应力为：

每个输出电容上的电压为：

其中：D为占空比，u_in1和u_in2为输入电压，u_o为输出电压，u_s1和u_s2为功率开关电压应力，m为同极性扩展单元数量，n为反极性扩展单元数量，0<i≤m,0≤j≤n。

2)、当功率开关S₁、S₂中一个开关管损坏时，其余电路可正常工作。

附图说明

图1是本发明电路原理图。

图2是传统Cuk变换器电路原理图。

图3是本发明正向扩展单元数为1，反向扩展单元数为1时的电路拓扑图。

图4是本发明本发明正向扩展单元数为1，反向扩展单元数为1时的输入输出增益与传统Cuk变换器的输入输出增益对比图。

图5是本发明本发明输入电压30V，正向扩展单元数为1，反向扩展单元数为1时，D＝0.6时的输出波形仿真图。

图6是本发明本发明输入电压30V，正向扩展单元数为1，反向扩展单元数为1时，D＝0.6时,开关管S1损坏时的输出波形仿真图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图3所示为本发明扩展单元数m＝1,n＝1时的电路拓扑图：

一种双输入高可靠性电容电流一致型Cuk电路，该变换器包含两个直流输入源，一个负载，一个基本Cuk变换器，一个基本Sepic电路，1个正向扩展单元，1个反向电压扩展单元。其中：

基本Cuk变换器包含两个电感L₁、L₂，两个电容C₁、C₂，一个功率开关S₁，一个二极管D₁；其连接形式如下：电感L₁的一端接直流输入源u_in1的正极，电感L₁的另一端分别连接功率开关S₁的漏极以及电容C₁的一端，电容C₁的另一端分别与电感L₂的一端以及二极管D₁的阳极相连，电感L₂的另一端与电容C₂的一端相连，功率开关S₁的源极、二极管D₁的阴极以及电容C₂的另一端与直流输入源u_in1的负极相连；

基本Sepic变换器包含两个电感L₃、L₄，两个电容C₃、C₄，一个功率开关S₂，一个二极管D₂；其连接形式如下：电感L₃的一端接直流输入源u_in2的正极，电感L₃的另一端分别连接功率开关S₂的漏极以及电容C₃的一端，电容C₃的另一端分别与电感L₄的一端以及二极管D₂的阳极相连，二极管D₂的阴极与电容C₄的一端相连，功率开关S₁的源极、电感L₄的另一端以及电容C₄的另一端与直流输入源u_in2的负极相连。

正向、反向扩展单元均含有相同的内部结构，以第1个正向扩展单元为例，其含有：一个电感L_M11、一个二极管D_M11，两个电容C_M11、C_M12；其中，电容C_M11的另一端分别与电感L_M11的一端以及二极管D_M11的阳极相连，电感L_M11的另一端与电容C_M12的一端相连，电容C_M12的另一端与二极管D_M11的阴极相连。

第1个正向扩展单元与基本Cuk变换器之间的连接关系如下：基本Cuk变换器中电感L₁的另一端与电容C₁的一端相连的交点与第1个正向扩展单元中电容C_M11的一端相连，基本Cuk变换器中电感L₂的另一端与电容C₂的一端相连的交点与第1个正向扩展单元中二极管D_M11的阴极和电容C_M12另一端相连的交点相连。

第1个负向扩展单元与基本Sepic变换器之间的连接关系如下：基本Sepic变换器中电感L₃的另一端与电容C₃的一端相连的交点与第1个负向扩展单元中电容C_N11的一端相连，基本Sepic变换器中二极管D₂的阴极与电容C₄的另一端相连的交点与第1个负向扩展单元中电感L_N11的另一端和电容C_N12一端的交点相连。

基本Cuk变换器与基本Sepic变换器之间的连接关系如下：基本Cuk变换器的直流输入源u_in1的负极与基本Sepic变换器的直流输入源u_in2的负极相连并接地，基本Cuk变换器中电容C₂与二极管阴极D₁相连的交点与基本Sepic变换器电感L₄的另一端与电容C₄的一端相连的交点相连。

负载R的一端与第1个正向扩展单元中电容C_M12的一端与电感L_M11的另一端相连的交点相连，负载R的另一端与第1个负向扩展单元中电容C_N12的另一端与二极管D_N11的阴极相连的交点相连。

功率开关S1和S2的栅极接其控制器，其占空比可以在0至1之间变化。调节占空比即可控制功率开关S1和S2的开通关断时间，根据电感的电压平衡公式即可调节输出的电压等级。

在电感L₁和L₃的电流连续导通时，根据功率开关状态的不同，可以将电路分为3种工作状态：

(1)：功率开关S₁和S₂导通，二极管D₁、D₂、D_M11、D_N11均关断，此时电感L₁、L₂、L₃、L₄、L_M11、L_N11电容C₂、C_M12、C_N11充电，电感L₂、L₄、L_M11、L_N11电容C₁、C_M11、C₃、C₄、C_N12放电；电感L₁、L₂、L₃、L₄、L_M11、L_N11端电压如下式所示：

(2)：功率开关S₁和S₂二极管D₁和D₂关断，二极管D_M11和D_N11导通，此时电感L₁、L₂、L₃、L₄、L_M11、L_N11电容C₁、C₂、C₃、C_M12、C_N11放电，电容C_M11、C₄、C_N12充电；电感L₁、L₂、L₃、L₄、L_M11、L_N11端电压如下式所示：

(3)：功率开关S₁和S₂关断，二极管D₁、D₂、D_M11、D_N11均导通，此时电容C₁、C_M11、C₃、C₄、C_N12充电，电感L₁、L₂、L₃、L₄、L_M11、L_N11电容C₂、C_M12、C_N11放电；电感L₁、L₂、L₃、L₄、L_M11、L_N11端电压如下式所示：

根据接在功率开关S1和S2的栅极上的控制器的占空比，可得出每个电容上的电压等级如下所示：

图4是本发明正向扩展单元数为1，反向扩展单元数为1时的输入输出增益与传统Cuk变换器的输入输出增益对比图。由图4可看出，在占空比相同时，本发明提出的变换器的增益为传统变换器的四倍。

图5是本发明本发明输入电压30V，正向扩展单元数为1，反向扩展单元数为1时，D＝0.6时的输出波形仿真图。仿真验证了本发明的可行性。

图6是本发明本发明输入电压30V，正向扩展单元数为1，反向扩展单元数为1时，D＝0.6时，开关管S1损坏时的输出波形仿真图。仿真验证了本发明的可靠性。

Claims (4)

1.一种双输入高可靠性电容电流一致型Cuk DC-DC变换器，其特征在于该变换器包括：基本Cuk变换器、基本Sepic变换器，m个正向扩展单元，n个负向扩展单元；

所述基本Cuk变换器包含电感L₁、L₂，电容C₁、C₂，功率开关S₁，二极管D₁；其中，电感L₁的一端连接直流输入源u_in1的正极，电感L₁的另一端分别连接功率开关S₁的漏极、电容C₁的一端，电容C₁的另一端分别连接二极管D₁的阳极、电感L₂的一端，电感L₂的另一端连接电容C₂的一端，功率开关S₁的源极、二极管D₁的阴极、电容C₂的另一端连接直流输入源u_in1的负极；

所述基本Sepic变换器包含两个电感L₃、L₄，电容C₃、C₄，功率开关S₂，二极管D₂；其中，电感L₃的一端连接直流输入源u_in2的正极，电感L₃的另一端分别连接功率开关S₂的漏极、电容C₃的一端，电容C₃的另一端分别连接二极管D₂的阳极、电感L₄的一端，电感L₄的另一端连接电容C₄的一端，电容C₄的另一端连接二极管D₂的阴极；

基本Cuk变换器的直流输入源u_in1的负极连接基本Sepic变换器的直流输入源u_in2的负极，基本Cuk变换器中电容C₂的另一端连接基本Sepic变换器中电容C₄的一端；

m个正向扩展单元中，

第1个正向扩展单元包含电感L_M11，二极管D_M11，电容C_M11、C_M12；其中，电容C_M11的另一端分别连接电感L_M11的一端、二极管D_M11的阳极，电感L_M11的另一端连接电容C_M12的一端，电容C_M12的另一端连接二极管D_M11的阴极；

第2个正向扩展单元包含电感L_M21，二极管D_M21，电容C_M21、C_M22；其中，电容C_M21的另一端分别连接电感L_M21的一端、二极管D_M21的阳极，电感L_M21的另一端连接电容C_M22的一端，电容C_M22的另一端连接二极管D_M21的阴极；

.....依次类推，第i个正向扩展单元，1<i≤m中，

第i个正向扩展单元包含电感L_Mi1，二极管D_Mi1，电容C_Mi1、C_Mi2；其中，电容C_Mi1的另一端分别连接电感L_Mi1的一端、二极管D_Mi1的阳极，电感L_Mi1的另一端连接电容C_Mi2的一端，电容C_Mi2的另一端连接二极管D_Mi1的阴极；

第1个正向扩展单元中的电容C_M11的一端连接基本Cuk变换器中的电容C₁的一端，第1个正向扩展单元中的电容C_M12的另一端连接基本Cuk变换器中的电容C₂的一端；

第2个正向扩展单元中的电容C_M21的一端连接第1个正向扩展单元中的电容C_M11的一端，第2个正向扩展单元中的电容C_M22的另一端连接第1个正向扩展单元中的电容C_M12的一端；.....依次类推，

第i个正向扩展单元中电容C_Mi1的一端连接第i-1个正向扩展单元中电容C_M(i-1)1的一端，第i个正向扩展单元中的电容C_Mi2的另一端连接第i-1个正向扩展单元中电容C_M(i-1)2的一端；

n个负向扩展单元中，

第1个负向扩展单元包含电感L_N11，二极管D_N11，电容C_N11、C_N12；其中，电容C_N11的另一端分别连接电感L_N11的一端、二极管D_N11的阳极，电感L_N11的另一端连接电容C_N12的一端，电容C_N12的另一端连接二极管D_N11的阴极；

第2个负向扩展单元包含电感L_N21，二极管D_N21，电容C_N21、C_N22；其中，电容C_N21的另一端分别连接电感L_N21的一端、二极管D_N21的阳极，电感L_N21的另一端连接电容C_N22的一端，电容C_N22的另一端连接二极管D_N21的阴极；

.....依次类推，第j个负向扩展单元，1<j≤n中，

第j个负向扩展单元包含电感L_Nj1，二极管D_Nj1，电容C_Nj1、C_Nj2；其中，电容C_Nj1的另一端分别连接电感L_Nj1的一端、二极管D_Nj1的阳极，电感L_Nj1的另一端连接电容C_Nj2的一端，电容C_Nj2的另一端连接二极管D_Nj1的阴极；

第1个负向扩展单元中的电容C_N11的一端连接基本Sepic变换器中的电容C₃的一端，第1个负向扩展单元中的电容C_N12的一端连接基本Sepic变换器中的电容C₄的另一端；

第2个负向扩展单元中的电容C_N21的一端连接第1个负向扩展单元中的电容C_N11，第2个负向扩展单元中的电容C_N22的一端连接第1个负向扩展单元中的电容C_N12的另一端；.....依次类推，

第i个正向扩展单元中的电容C_Nj1的一端连接第j-1个负向扩展单元中电容C_N(j-1)1一端，第i个负向扩展单元中的电容C_Ni2的一端连接第j-1个负向扩展单元中的电容C_N(i-1)2的另一端；

负载R的一端连接第m个正向扩展单元中电容C_Mm2的一端，负载R的另一端连接第n个负向扩展单元中电容C_Nn2的另一端。

2.根据权利要求1所述一种双输入高可靠性电容电流一致型Cuk DC-DC变换器，其特征在于：功率开关S₁和S₂的栅极均连接其控制器，其占空比可以在0至1之间变化，当开关管S₁或者S₂损坏时，整个电路可继续正常工作。

3.一种双输入高可靠性电容电流一致型Cuk DC-DC变换器，其特征在于该变换器包括：基本Cuk变换器、基本Sepic变换器，m个正向扩展单元，n个负向扩展单元；

所述基本Cuk变换器包含电感L₁、L₂，电容C₁、C₂，功率开关S₁，二极管D₁；其中，电感L₁的一端连接直流输入源u_in1的正极，电感L₁的另一端分别连接功率开关S₁的漏极、电容C₁的一端，电容C₁的另一端分别连接二极管D₁的阳极、电感L₂的一端，电感L₂的另一端连接电容C₂的一端，功率开关S₁的源极、二极管D₁的阴极、电容C₂的另一端连接直流输入源u_in1的负极；

所述基本Sepic变换器包含两个电感L₃、L₄，电容C₃、C₄，功率开关S₂，二极管D₂；其中，电感L₃的一端连接直流输入源u_in2的正极，电感L₃的另一端分别连接功率开关S₂的漏极、电容C₃的一端，电容C₃的另一端分别连接二极管D₂的阳极、电感L₄的一端，电感L₄的另一端连接电容C₄的一端，电容C₄的另一端连接二极管D₂的阴极；

基本Cuk变换器的直流输入源u_in1的负极连接基本Sepic变换器的直流输入源u_in2的负极，基本Cuk变换器中电容C₂的另一端连接基本Sepic变换器中电容C₄的一端；

1个正向扩展单元中，

1个正向扩展单元包含电感L_M11，二极管D_M11，电容C_M11、C_M12；其中，电容C_M11的另一端分别连接电感L_M11的一端、二极管D_M11的阳极，电感L_M11的另一端连接电容C_M12的一端，电容C_M12的另一端连接二极管D_M11的阴极；

1个正向扩展单元中的电容C_M11的一端连接基本Cuk变换器中的电容C₁的一端，1个正向扩展单元中的电容C_M12的另一端连接基本Cuk变换器中的电容C₂的一端；

1个负向扩展单元中，

1个负向扩展单元包含电感L_N11，二极管D_N11，电容C_N11、C_N12；其中，电容C_N11的另一端分别连接电感L_N11的一端、二极管D_N11的阳极，电感L_N11的另一端连接电容C_N12的一端，电容C_N12的另一端连接二极管D_N11的阴极；

1个负向扩展单元中的电容C_N11的一端连接基本Sepic变换器中的电容C₃的一端，1个负向扩展单元中的电容C_N12的一端连接基本Sepic变换器中的电容C₄的另一端；

负载R的一端连接1个正向扩展单元中电容C_M12的一端，负载R的另一端连接1个负向扩展单元中中电容C_N12的另一端。

4.根据权利要求3所述一种双输入高可靠性电容电流一致型Cuk DC-DC变换器，其特征在于：在电感L₁和L₃的电流连续导通时，根据功率开关状态的不同，可以将电路分为3种工作状态：

(1)：功率开关S₁和S₂导通，二极管D₁、D₂、D_M11、D_N11均关断，此时电感L₁、L₂、L₃、L₄、L_M11、L_N11电容C₂、C_M12、C_N11充电，电感L₂、L₄、L_M11、L_N11电容C₁、C_M11、C₃、C₄、C_N12放电；电感L₁、L₂、L₃、L₄、L_M11、L_N11端电压如下式所示：

(2)：功率开关S₁和S₂二极管D₁和D₂关断，二极管D_M11和D_N11导通，此时电感L₁、L₂、L₃、L₄、L_M11、L_N11电容C₁、C₂、C₃、C_M12、C_N11放电，电容C_M11、C₄、C_N12充电；电感L₁、L₂、L₃、L₄、L_M11、L_N11端电压如下式所示：

(3)：功率开关S₁和S₂关断，二极管D₁、D₂、D_M11、D_N11均导通，此时电容C₁、C_M11、C₃、C₄、C_N12充电，电感L₁、L₂、L₃、L₄、L_M11、L_N11电容C₂、C_M12、C_N11放电；电感L₁、L₂、L₃、L₄、L_M11、L_N11端电压如下式所示：

Images