混沌理論在開(kāi)關(guān)電源中的應(yīng)用研究.pdf

1、開(kāi)關(guān)電源是一個(gè)強(qiáng)的非線性動(dòng)力學(xué)系統(tǒng),具有豐富的非線性現(xiàn)象,例如分岔與混沌。當(dāng)電路參數(shù)發(fā)生變化時(shí),開(kāi)關(guān)電源中就會(huì)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(kāi)關(guān)電源中的不穩(wěn)定現(xiàn)象和應(yīng)用混沌來(lái)提高開(kāi)關(guān)電源的性能具有重要的指導(dǎo)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(jī)理,以及利用混沌展寬頻譜的特性來(lái)降低其電磁干擾。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:1、以電壓反饋型Buck變換器為研究對(duì)象,建立其離散映射

2、數(shù)學(xué)模型。針對(duì)Buck變換器工作于100KHz的情況下,以負(fù)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(guò)對(duì)此電路的仿真研究,驗(yàn)證了其離散映射數(shù)學(xué)模型的正確性。2、在Buck變換器離散映射數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上引入功率變壓器的簡(jiǎn)化模型,建立了正激變換器的離散映射數(shù)學(xué)模型。根據(jù)建立的數(shù)學(xué)模型在MATLAB中進(jìn)行數(shù)值仿真,得到了分別以正激變換器輸入電壓V_I、負(fù)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(xì)分析了這些電路參數(shù)對(duì)其分岔與混沌運(yùn)動(dòng)的影響。3、設(shè)計(jì)了一個(gè)正激變換器的實(shí)驗(yàn)電路。首先,在PSpice中建立正激變換器的仿真電路,一方面驗(yàn)證了設(shè)計(jì)電路的正確性,另一方面分別以輸入電壓V_I、負(fù)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(yàn)證了正激變換器離散映射數(shù)學(xué)模型的正確性。4、制作了正激變換器的實(shí)驗(yàn)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