DC-DC變換器混沌頻譜特性及EMI混沌抑制機(jī)理.pdf

1、DC-DC變換器已成為目前最嚴(yán)重的電磁干擾源，傳統(tǒng)的降低電磁干擾的方法，都不可避免地需要附加硬件及增加控制難度，使得變換器體積、重量增大，且不是從機(jī)理上有效抑制EMI。因而，尋求新的、高效電磁干擾抑制技術(shù)就成為當(dāng)前最重要的課題。隨著人們對(duì)DC-DC變換器非線性特性研究的不斷深入，基于混沌特性抑制DC-DC變換器EMI的機(jī)理近期開始被關(guān)注，混沌控制DC-DC變換器的擴(kuò)展頻譜特性，可以被利用來(lái)降低EMI，具有潛在的應(yīng)用前景。該文在研究DC-

2、DC變換器混沌特性基礎(chǔ)上，通過(guò)頻譜分析，功率頻譜密度不變性量化分析，提出外加混沌信號(hào)控制DC-DC開關(guān)變換器EMI的機(jī)理和方法，理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，它可以有效抑制EMI，大大提高了DC-DC開關(guān)變換器的電磁兼容性。 該文以DC-DC開關(guān)變換器EMI混沌控制為研究目標(biāo)，開展了五方面工作： 第一部分分析和總結(jié)了混沌的基本概念、本質(zhì)、研究方法及DC-DC開關(guān)變換器混沌研究成果和現(xiàn)狀。主要針對(duì)DC-DC開關(guān)變換器的EMI特性及其

3、混沌控制進(jìn)行了闡述。最后給出了論文的結(jié)構(gòu)安排。 第二部分研究了不同參數(shù)下DC-DC變換器的混沌特性。針對(duì)混沌在DC-DC變換器中的普遍性，通過(guò)不同的參數(shù)控制使得系統(tǒng)進(jìn)入混沌狀態(tài)運(yùn)行。并通過(guò)Boost和Buck兩種變換器進(jìn)行驗(yàn)證。最后進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，以Boost變換器為例成功觀測(cè)了參數(shù)控制變換器由單周期進(jìn)入混沌的演化過(guò)程。 第三部分針對(duì)混沌DC-DC開關(guān)變換器輸入輸出量中含有較多內(nèi)部諧波，不同于常規(guī)PWM控制的DC-DC開

4、關(guān)變換器諧波成分主要集中在基頻及其倍頻附近，而內(nèi)部諧波的危害往往不可忽略，該文為了分析內(nèi)部諧波引入現(xiàn)代譜估計(jì)方法對(duì)混沌DC-DC開關(guān)變換器的輸入輸出進(jìn)行了分析。仿真證明這種分析方法可精確估計(jì)出內(nèi)部諧波。為分析非線性電路提供了有效手段。 第四部分針對(duì)混沌的內(nèi)在隨機(jī)性引入了概率論理論對(duì)參數(shù)控制混沌DC-DC開關(guān)變換器進(jìn)行分析。通過(guò)對(duì)混沌時(shí)間序列不變分布的求解，可量化系統(tǒng)輸出量的功率頻譜密度，優(yōu)化電路的參數(shù)設(shè)計(jì)，也可對(duì)平均開關(guān)頻率作出