在这篇《电源设计小贴士》中，我们将确定 SEPIC 拓扑中耦合电感的一些漏电感要求。在不要求主级电路和次级电路之间电气隔离且输入电压高于或者低于输出电压时，SEPIC 是一种非常有用的拓扑。在要求短路电路保护时，我们可以使用它来代替升压转换器。SEPIC 转换器的特点是单开关工作和连续输入电流，从而带来较低的电磁干扰 （EMI）。这种拓扑（如图 1 所示）可使用两个单独的电感（或者由于电感的电压波形类似），因此还可以使用一个耦合电感，如图所示。因其体积和成本均小于两个单独的电感，耦合电感颇具吸引力。其存在的缺点是标准电感并非总是针对全部可能的应用进行优化。
图 1 SEPIC 转换器使用
在电源设计领域，SEPIC（Single Ended Primary Inductor Converter）转换器是一种独特的拓扑结构，尤其适用于需要在输入电压高于或低于输出电压时保持电气隔离，同时提供短路保护的场合。SEPIC转换器的核心特点是它仅使用一个开关元件，如MOSFET，以及连续的输入电流，这有助于降低电磁干扰（EMI）。
SEPIC拓扑的一个显著优势是，它可以使用一个耦合电感来替代两个独立的电感，从而减小体积和降低成本。耦合电感由两个共享磁芯的电感绕组构成，它们的电压波形相似，使得能量可以在主级和次级之间传输。尽管如此，标准的耦合电感可能并不完全适应所有应用需求，因为它们的漏电感（LL）可能不是最优的。
漏电感在SEPIC的工作中扮演了关键角色。当MOSFET开启时，输入电压通过耦合电感对电容C_AC充电；当MOSFET关闭时，电感的电压反转，电容C_AC则参与输出电流的提供。理想的SEPIC转换器应具备小的漏电感，以降低回路电流，从而提高效率并减少EMI。然而，过小的C_AC或大的漏电感会导致较大的AC电压差，造成回路电流增大，影响性能。
为了解决这个问题，设计师可以考虑增加耦合电容C_AC，但这会增加成本、尺寸，并可能影响可靠性。一个更巧妙的方法是通过设计具有适当漏电感的定制磁性组件，这可以在不牺牲效率和EMI性能的前提下，实现更优的解决方案。实际上，一些供应商如Coilcraft已经开发出专门针对SEPIC应用的低漏电感电感，以满足这些设计需求。
在实际应用中，设计者需要仔细分析SEPIC转换器的工作状态，包括MOSFET开启和关闭时的电感电压变化，以及如何通过调整漏电感来控制回路电流。选择合适的耦合电感和优化漏电感参数是确保SEPIC转换器高效、稳定运行的关键步骤。
SEPIC拓扑提供了一种灵活的电源转换解决方案，特别适合那些需要特定电压转换比和电气隔离的场合。理解并掌握其工作原理，特别是耦合电感和漏电感的影响，对于电源设计者来说至关重要。随着技术的发展，越来越多的定制化元器件将帮助设计者克服传统耦合电感的局限性，实现更高效、更安静的电源设计。
