开关电源与线性电源相比,具有高效率、体积小、重量轻等优点,得到了广泛应用,但同时存在电路纹波较大的缺点。在一些特殊场合如：音响、测量仪、实验用直流电源、军工产业、高精度传感器需要供电电源品质较高,纹波较小传统开关电源无法满足此需求。因此需要研究低纹波电源技术。若采用单纯的无源滤波方式,会增加电源的体积、重量和成本。而Cuk变换器综合了其他DC-DC基本变换器的优点：输入输出电流连续；输入输出电压基本平直；输出电压可在0～∞之间变化；主开关器件驱动简单。采用Cuk变换器与耦合电感技术相结合,可以从理论上达到输出零纹波。本文针对基本DC-DC变换器中的Cuk变换器拓扑展开研究,首先分析理想Cuk变换器实现零纹波的工作原理,通过对理想工况下隔离型及非隔离型输出零纹波Cuk变换器的工作原理分析及建模,推导出输出零纹波条件。其次对Cuk变换器的非理想工况分析,由于变压器漏感的存在、耦合电感系数未达到理想零纹波耦合条件等原因,导致Cuk变换器输出无法实现理想的无纹波,具有较低的低纹波输出,本文从理论上分析这些非理想因素对输出纹波的影响,并定量给出输出关系式。在此基础上,对低纹波Cuk变换器的稳定性进行分析,通过建模分析变压器变比、耦合电感系数对低纹波Cuk变换器传递函数Gvd(s)波特图谐振峰的影响。并根据变压器为3：1情况时的输出低纹波Cuk变换器Gvd(s)波特图进行闭环稳定性设计。通过加入阻尼网络降低变换器Gvd(s)的谐振峰,添加带平均电流内环的双环控制提高系统的响应速度,使系统稳定性能较优。最后搭建了实验平台对前四章理论分析进行验证,实验工况为：输入电压27V、输出电压5V、开关管工作频率为100kHz。系统稳定无低频振荡时当输出电压为5V纹波仅为20mV,实现了开关电源输出低纹波,验证了理论分析的正确性。