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多频率控制开关变换器的自相似和混频现象分析

吴松荣 周国华 王金平 许建平 何圣仲

多频率控制开关变换器的自相似和混频现象分析

吴松荣, 周国华, 王金平, 许建平, 何圣仲
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  • 在多频率控制开关变换器的工作原理及状态方程的基础上,建立了多频率控制断续导电模式开关变换器的离散迭代映射模型,并推导了相应的特征值方程和Lyapunov指数. 根据离散迭代映射模型,对多频率控制开关变换器进行了分岔分析. 结果表明:在电路参数变化时,变换器存在边界碰撞分岔行为和多周期行为;当误差界限电压较大时,变换器表现出自相似现象,而当误差界限电压较小时,变换器则表现出混频现象. 采用Lyapunov指数研究了变换器的稳定性,验证了分岔分析的正确性. 经过电路仿真,进一步分析了负载变化时变换器的时域波形和相轨图,并验证了离散迭代映射模型的有效性和理论分析的正确性. 最后通过实验结果验证了文中的仿真结果.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:51177140,61371033)、四川省青年科技基金(批准号:2013JQ0033)和中央高校基本科研业务费专项资金(批准号:2682013ZT20,SWJTU11CX032)资助的课题.
    [1]

    Maity S, Tripathy D, Bhattacharya T K, Banerjee S 2007 IEEE Trans. Circ. Syst.-I 54 1120

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    Wang F Q, Zhang H, Ma X K 2012 Chin. Phys. B 21 020505

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    Zhou G H, Xu J P, Bao B C 2012 Int. J. Bifurc. Chaos 22 1250008

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    Zhou G H, Xu J P, Bao B C, Jin Y Y 2010 Chin. Phys. B 19 060508

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    Wang J P, Xu J P, Xu Y J 2011 Acta Phys. Sin. 60 058401 (in Chinese) [王金平, 许建平, 徐扬军 2011 物理学报 60 058401]

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    Xu J P, Wang J P, Zhou G H, Qin M, Wu S R, Mu Q B 2010 Chinese Patent ZL 2009 2 0079219.X [2010-01-13] (in Chinese) [许建平, 王金平, 周国华, 秦明, 吴松荣, 牟清波 2010 中国专利 ZL2009 2 0079219.X[2010-01-13]]

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    Zhou G H, Xu J P, Bao B C, Jin Y Y 2010 Chin. Phys. B 19 060508

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出版历程
  • 收稿日期:  2013-09-30
  • 修回日期:  2013-10-16
  • 刊出日期:  2014-01-20

多频率控制开关变换器的自相似和混频现象分析

  • 1. 磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室, 西南交通大学电气工程学院, 成都 610031;
  • 2. 合肥工业大学电气与自动化工程学院, 合肥 230009
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:51177140,61371033)、四川省青年科技基金(批准号:2013JQ0033)和中央高校基本科研业务费专项资金(批准号:2682013ZT20,SWJTU11CX032)资助的课题.

摘要: 在多频率控制开关变换器的工作原理及状态方程的基础上,建立了多频率控制断续导电模式开关变换器的离散迭代映射模型,并推导了相应的特征值方程和Lyapunov指数. 根据离散迭代映射模型,对多频率控制开关变换器进行了分岔分析. 结果表明:在电路参数变化时,变换器存在边界碰撞分岔行为和多周期行为;当误差界限电压较大时,变换器表现出自相似现象,而当误差界限电压较小时,变换器则表现出混频现象. 采用Lyapunov指数研究了变换器的稳定性,验证了分岔分析的正确性. 经过电路仿真,进一步分析了负载变化时变换器的时域波形和相轨图,并验证了离散迭代映射模型的有效性和理论分析的正确性. 最后通过实验结果验证了文中的仿真结果.

English Abstract

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