耦合电感 SEPIC 转换器的优势

方程式计算得到最大输入电压和最小负载时 CCM 运行所需的最小电感。50% 占空比运行（VIN 等于 VOUT 时出现）和统一效率条件下，比较这些方程式可知，方程式 1 中耦合电感的计算值是非耦合电感计算值的两倍。由于转换器肯定会有损耗，而大多数输入电压源均有很大不同，因此这种简化了的电感泛化一般为错误的；但它通常足以应付除极端情况以外的所有情况。它一般意味着，转换器会比预期稍快一点进入非连续导通模式 (DCM) 运行，其在大多数情况下仍然可以接受。如前所述，使用非耦合电感时，正如我们通常假设的那样，无需输出端电感的值与输入端电感一样；但是为了简单起见肯定会这样做。利用 VOUT/VIN 调节输入端电感，便可确定输出端电感值。使用更小值输出端电感的好处是，它一般尺寸更小而且成本更低。

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。

使用一个耦合电感的设计是典型的 64W 输出功率车载输入电压范围。方程式1表明，耦合电感要求 12 µH 的电感，以及 13 A 的组合电流额定值（基于 IIN + IOUT）。这种设计特别具有挑战性，因为现货电感选择范围有限。因此，我们指定并设计了 Renco 自定义电感。该电感缠绕在一个分离式线轴上以产生漏电感，旨在最小化能够引起损耗的循环 AC 电流。产生这些损耗的因为，施加在漏电感的 AC 电容纹波电压。若想实施低功耗设计，Coilcraft（MSS1278 系列）和Coiltronics（DRQ74/127 系列）的耦合电感均是较好的现货产品。
就非耦合电感设计而言，33-µH Coilcraft SER2918用于L1，而22-µH Coiltronics HC9 则用于 L2。它们的选择均基于绕组电阻、额定电流和尺寸。选择电感时，设计人员必须注意还要考虑铁芯和 AC 绕组损耗。这些损耗可降低电感的有效DC电流，但并非所有厂商都提供计算所需的全部信息。错误的计算结果，会大大增加铁芯温度，使其超出典型的 40°C 温升。它还会降低效率，并且加速过早失效现象的出现。

图 2 使用耦合电感的 SEPIC（4A 时 16V）

图 2 显示了使用一个耦合电感的原型 SEPIC的 示意图。若想在设计中实施非耦合电感，只需在相同 PWB 上用两个电感替换耦合电感便可。图 3 显示了两种原型电路。图 3b 中，L1 占用了耦合电感的空间，而 L2 则位于右上角。