ZETA DCDC转换器设计

　　基本工作原理

　　图 1 显示了 ZETA 转换器的简单电路图，其由一个输入电容 CIN、一个输出电容 COUT、耦合电感 L1a 和 L1b、一个 AC 耦合电容 CC、一个功率 PMOS FET 即 Q1，以及一个二极管 D1 组成。图 2 显示了 Q1 为开启状态和 Q1 为关闭状态时，在 CCM 下运行的转换器。

　　图 1 ZETA 转换器的简单电路图

　　若想要知道各个电路节点的电压，在两个开关都为关闭状态且无开关 *** 作时对 DC 条件下的电路进行分析很重要。电容 CC 与 COUT 并联，因此在稳态 CCM 期间 CC 被充电至输出电压 VOUT。图 2 显示了 CCM 运行期间 L1a 和 L1b 的电压。

　　图 2 CCM 运行期间的 ZETA 转换器

　　Q1 关闭时，L1b 的电压必须为 VOUT，因为其与 COUT 并联。由于 COUT 被充电至 VOUT，因此 Q1 关闭时 Q1 的电压为 VIN + VOUT;这样一来， L1a 的电压便为相对于 Q1 漏极的 –VOUT。Q1 开启时，充电至 VOUT 的电容 CC 与 L1b 串联;因此 L1b 的电压为 +VIN，而二极管 D1 的电压则为 VIN + VOUT。

　　图 3 显示了通过各种电路组件的电流。Q1 开启时，输入电源的能量被存储在L1a、L1b 和 CC中。L1b 还提供 IOUT。Q1 关闭时，CC 持续为 L1a 提供电流，而 L1b 再次提供 IOUT。

　　图 3 CCM 期间 ZETA 转换器的分量电流

　　占空比

　　假设 100% 效率占空比 D，用于 CCM 运行的 ZETA 转换器，其为：

　　它还可以被重写为：

　　Dmax 出现在 VIN(min)，而 Dmin 出现在 VIN(max)。