混沌理論在開關電源中的應用研究.pdf

1、開關電源是一個強的非線性動力學系統(tǒng),具有豐富的非線性現(xiàn)象,例如分岔與混沌。當電路參數(shù)發(fā)生變化時,開關電源中就會產(chǎn)生混沌現(xiàn)象。因此,在某些特定的條件下,從混沌理論的角度去解釋開關電源中的不穩(wěn)定現(xiàn)象和應用混沌來提高開關電源的性能具有重要的指導意義。本論文系統(tǒng)地研究了Buck變換器和正激變換器中的混沌現(xiàn)象及其產(chǎn)生的機理,以及利用混沌展寬頻譜的特性來降低其電磁干擾。本文的主要研究內(nèi)容如下:1、以電壓反饋型Buck變換器為研究對象,建立其離散映射

2、數(shù)學模型。針對Buck變換器工作于100KHz的情況下,以負載電阻R為分岔參數(shù),系統(tǒng)地研究了變換器的分岔和混沌現(xiàn)象。然后,在PSpice中建立了Buck變換器的仿真電路,通過對此電路的仿真研究,驗證了其離散映射數(shù)學模型的正確性。2、在Buck變換器離散映射數(shù)學模型的基礎上引入功率變壓器的簡化模型,建立了正激變換器的離散映射數(shù)學模型。根據(jù)建立的數(shù)學模型在MATLAB中進行數(shù)值仿真,得到了分別以正激變換器輸入電壓V_I、負載電阻R、變壓器的

3、漏感L_e為分岔參數(shù)的倍周期分岔圖,詳細分析了這些電路參數(shù)對其分岔與混沌運動的影響。3、設計了一個正激變換器的實驗電路。首先,在PSpice中建立正激變換器的仿真電路,一方面驗證了設計電路的正確性,另一方面分別以輸入電壓V_I、負載電阻R、變壓器的漏感L_e為分岔參數(shù),研究了正激變換器的分岔與混沌現(xiàn)象,從而驗證了正激變換器離散映射數(shù)學模型的正確性。4、制作了正激變換器的實驗電路板,以輸入電壓V_I為分岔參數(shù),在示波器中觀察到了正激變換器