電流模式Boost變換器中分叉與混沌現(xiàn)象的研究.pdf

1、電流模式控制的升壓型(Boost)變換器是一種DC-DC電壓轉(zhuǎn)換裝置，被廣泛運(yùn)用在各類用電設(shè)備上。它具有增益大、動(dòng)態(tài)反應(yīng)快、輸出電感相對(duì)小、補(bǔ)償電路簡(jiǎn)單且易于均流、轉(zhuǎn)換效率高、功率密度大、便于大規(guī)模集成等優(yōu)點(diǎn)，此外因自身結(jié)構(gòu)所具有的優(yōu)勢(shì)，在有源功率因數(shù)校正的領(lǐng)域更是沒有辦法代替的。但是它也有自身的缺點(diǎn)，由于含有開關(guān)等非線性器件，它本身就是一個(gè)強(qiáng)非線性系統(tǒng)，而在其工作過程中易因外部干擾或電路參數(shù)選擇不當(dāng)而產(chǎn)生各種不穩(wěn)定現(xiàn)象，這些現(xiàn)象將會(huì)嚴(yán)

2、重地影響用電設(shè)備的正常使用，所以變換器穩(wěn)定性的問題已成為限制其應(yīng)用的重要瓶頸之一。
　　 本文在查閱相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)之上，介紹了DC-DC變換器及非線性的基本理論，利用這些基礎(chǔ)理論，推導(dǎo)了電流模式Boost變換器的狀態(tài)方程，進(jìn)而建立了分段光滑開關(guān)模型;采用閃頻映射對(duì)電流模式Boost變換器進(jìn)行采樣，建立了其精確離散迭代映射模型。在MATLAB中的simulink里搭建分段光滑開關(guān)模型得到其相圖和時(shí)域圖;在MATLAB中的M文件編寫

3、精確離散迭代映射模型程序得到其分叉圖、龐加萊映射、輸出電壓和電感電流的采樣離散值。兩種模型仿真得到的結(jié)果具有很好的一致性，皆證明了電流模式Boost變換器中存在分叉和混沌現(xiàn)象。
　　 電流模式Boost變換器中存在的非線性現(xiàn)象使其工作狀態(tài)不穩(wěn)定，需要采用一定的策略對(duì)其進(jìn)行控制。針對(duì)已有的控制方法，可以將其分為反饋控制法和非反饋控制法，其中非反饋控制方法具有很好的實(shí)用性且比較成熟。本文主要分析了斜坡補(bǔ)償法和參數(shù)共振微擾法的工作機(jī)理

4、，并將兩種方法應(yīng)用在電流模式Boost變換器中，且通過MATLAB對(duì)參數(shù)共振微擾法進(jìn)行仿真。
　　 電流模式Boost變換器中存在電磁干擾及輸出紋波大等問題，常常采用擴(kuò)頻技術(shù)來抑制，這種方法已得到了論證，但其中的分叉和混沌現(xiàn)象卻被人們忽略了，所以本文研究了采用擴(kuò)頻技術(shù)后電流模式Boost變換器中的分叉和混沌現(xiàn)象。文中分別研究了采用隨機(jī)擴(kuò)頻、正弦波擴(kuò)頻和三角波擴(kuò)頻技術(shù)后電流模式Boost變換器中的非線性現(xiàn)象，通過MATLAB編寫M