作者：Alan Yang；文章来源：Digikey电子技术台
摘要
CUK 变换器在 CCM（连续电流模式）下有 5 个关键工作波形：PWM（栅极驱动）、VSW（开关节点电压）、VD（续流二极管阳极电位）、IL1（输入电感电流）、IL2（输出电感电流）。其输出电压天然为负极性，理想电压传输比为 VOUT/VIN = -D/(1-D)。Q1导通时 VSW≈0V、VD≈-(VIN+|VOUT|)；Q1 关断时 VSW跃升至 VIN+|VOUT|、VD≈0V。主开关管 Q1 与续流二极管 D1的稳态耐压均为 VIN+|VOUT|。输入电流 IL1与负载电流 IL2全程连续、纹波低，EMI 优于 SEPIC 和传统Buck-Boost，因此 CUK 常被用于需要低频闪、低纹波的 LED 驱动应用。
一、CUK 原理图
核心节点与器件：
1.VIN：直流输入电压
2.L1：输入电感；L2：输出电感
3.C1：飞跨耦合电容（能量传输核心）
4.Q1：主开关管（MOS/GaN，低边接地开关）
5.VSW：开关节点（Q1漏极、L1右端、C1左端）
6.D1：续流肖特基二极管
7.VD：二极管阳极节点（C1右端、D1阳极、L2左端）
8.VOUT：输出电压，天然负极性 VOUT<0
理想 CCM 电压传输公式：
二、波形解析 (CCM模式)
典型波形
下图展示了 VSW、VD、IL1、IL2 和 PWM 的典型波形关系。
波形自上而下：PWM、VSW、VD、IL1、IL2
1.PWM（紫色）
主开关 Q1栅极驱动信号
1.高电平：Q1导通
2.低电平：Q1关断
2.VSW（青色，开关节点电压）
1.Q1导通：VSW ≈ 0V
2.Q1关断：节点电压跃升至 VIN+|VOUT|
工程结论：Q1稳态漏源电压应力 VDS(max)=VIN+|VOUT|。
3.VD（黄色，二极管阳极电位）
1.Q1导通：二极管反向截止，电位维持 -(VIN+|VOUT|)
2.Q1关断：二极管正向导通，VD≈0V
工程结论：D1稳态反向耐压 VR(max)=VIN+|VOUT|，与主开关管应力一致。
4.IL1（蓝色，输入电感电流）
全程大于 0，工作在 CCM：
1.Q1导通：L1储能，电流线性上升
2.Q1关断：L1释能，电流线性下降
输入电流连续，输入端纹波电流小，EMI 优于 SEPIC、传统 Buck-Boost。
5.IL2（绿色，输出电感电流，串联负载）
1.Q1导通：耦合电容 C1放电，IL2线性上升
2.Q1关断：L2自续流向负载供电，电流线性下降
技术小贴士： 负载电流全程连续 ，电流纹波低，是Ćuk 用于 LED 驱动的核心优势，可以抑制频闪。
敲黑板
1.什么是 CUK 变换器？
2.CUK 变换器在 CCM 模式下的核心工作波形有哪几种？
3.CUK 变换器的电压传输比公式是什么？
4.CUK 主开关管 Q1 和续流二极管 D1的稳态耐压是多少？
5.为什么 CUK 变换器特别适合 LED 驱动？