电路运行图 1 显示了耦合电感的基本 SEPIC。当FET (Q1) 开启时，输入电压施加于初级绕组。由于绕组比为 1：1，因此次级绕组也被施加了一个与输入电压相等的电压；但是，由于绕组的极性，整流器 (D1) 的阳极被拉负，并被反向偏置。整流器偏颇关闭，要求输出电容在这种“导通”时间期间支持负载，从而强迫 AC电容 (CAC) 充电至输入电压。Q1 开启时，两个绕组的电流为 Q1 到接地，而次级电流流经 AC 电容。“导通”时间期间总 FET 电流为输入电流和输出次级电流的和。
FET 关闭时，绕组的电压反向极性，以维持电流。整流器导电向输出端提供电流时，次级绕组电压现在被钳位至输出电压。通过变压器作用，它对初级绕组的输出电压进行钳位。FET 的漏极电压被钳位至输入电压加输出电压。FET“关闭”时间期间，两个绕组的电流流经 D1 至输出端，而初级电流则流经 AC 电容。
伏-微秒平衡耦合电感由两个非耦合电感代替时，电路运行情况类似。要让电路正确运行，必须在每个磁芯之间维持伏-微秒平衡。也就是说，对于两个非耦合电感而言，在FET“导通”和“关闭”时间期间，每个电感电压和时间的积必须大小相等，而极性相反。通过代数方法表明，非耦合电感的 AC 电容电压也被充电至输入电压。在 FET“关闭”时间期间，输出端电感被钳位至输出电压，其与耦合电感的次级绕组一样。在 FET“导通”时间期间，AC 电容在电感施加一个与输入电压相等但极性相反的电势。每间隔时间，对电感定义电压进行钳位，这样伏-微秒平衡便决定了占空比 (D) 的大小。其在连续导通模式 (CCM) 运行时，可简单表示为：
FET 导通时，施加于输入端电感的电压等于输入电压。FET关闭时，伏-微秒平衡通过钳位其 VOUT 来维持。记住，FET 导通时，输入电压施加于两个电感；FET 关闭时，输出电压施加于两个电感。两个非耦合电感 SEPIC 的电压和电流波形，与耦合电感版本的情况非常类似，以至于很难分辨它们。
两个还是一个？
如果 SEPIC 类型之间确实存在少许的电路运行差异的话，那么我们应该使用哪一种呢？我们通常选择使用耦合电感，是因其更少的组件数目、更佳的集成度以及相对于使用两个单电感而言更低的电感要求。然而，高功率现货耦合电感有限的选择范围，成为摆在广大电源设计人员面前的一个难题。如果他们选择设计其自己的电感，则必须规定所有相关电参数，并且必须面对更长的交货时间问题。耦合电感 SEPIC 可受益于漏电感，其可降低 AC 电流损耗。耦合电感必须具有 1：1 的匝数比，以实施伏-微秒平衡。选择使用两个单独的非耦合电感，一般可以更广泛地选择许多现货组件。由于并不要求每个电感的电流和电感完全相等，因此可以选择使用不同的组件尺寸，从而带来更大的灵活性。
方程式 1 到 3 表明了耦合电感和非耦合电感的电感计算过程。
实例设计
“表 1”所示规范为设计比较的基础。第一个设计使用一个耦合电感，而第二个则使用两个非耦合电感。
参数
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图 3 SEPIC 原型
SEPIC 电路具有非常复杂的控制环路特性，同时由于分析结果的解释一般较为困难，因此必需使用一些数学工具来进行具体分析。添加这种 R/C 阻尼滤波器（220 µF/2Ω）会增加成本、电路面积和损耗。相比一个单耦合电感，使用两个非耦合电感会使面积增加 10%。
图 4 显示了两种电路的测量效率。我们可以看到，耦合电感设计的效率增加多达 0.5%。这可能是由于耦合电感设计的总铁芯损耗更低，因为其 DC 接线损耗实际高于使用非耦合电感的设计。L2 使用一种粉状铁芯材料，其往往具有比L1 和自定义 Renco 耦合电感所用铁氧体材料更高的损耗。尽管使用了 L2 的铁氧体材料，但其会导致更大的面积。
结论
利用一个耦合电感或者两个非耦合电感，均能成功实施SEPIC。更高的效率、更小的电路面积以及更良性的控制环路特性，这些都是使用正确缠绕的自定义耦合电感时原型硬件所带来的好处。自定义组件没有现货器件那么理想，而许多耦合电感随处可以购买到，且尺寸更小。如果产品上市场时间至关重要，则非耦合电感可为设计人员带来更大的灵活性。
图 4 耦合和非耦合电感均获得了较好的效率
本文关键字：转换器 元器件特点及应用，元器件介绍 - 元器件特点及应用
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