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级联功率因数校正变换器的级间耦合非线性动力学行为分析

邹建龙 马西奎

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级联功率因数校正变换器的级间耦合非线性动力学行为分析

邹建龙, 马西奎

Analysis of coupling nonlinear dynamical behaviors between two stages in a cascade power-factor-correction converter

Zou Jian-Long, Ma Xi-Kui
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  • 级联功率因数校正(PFC)变换器是一个由PFC变换器和直流-直流(DC-DC)变换器级联而成的非线性系统.建立了级联PFC变换器的非线性模型,据此对系统的级间耦合非线性动力学行为进行了数值仿真,并进行了实验验证和分析.结果表明:PFC级输出电容减小会使系统出现分岔,引起DC-DC级输出电压的变化;DC-DC级负载电阻变化会改变PFC级的非线性动力学行为;当DC-DC级出现占空比饱和时,PFC级与DC-DC级之间会出现复杂的相互耦合影响过程.
    A cascade power-factor-correction (PFC) converter is a nonlinear system cascaded by a PFC converter and a direct current-direct current (DC-DC) converter. According to the nonlinear model of the cascade PFC converter derived, we simulate the interstage coupling nonlinear dynamical behaviors of the system, and the simulation results are verified experimentally. The results shows that with the decrease of the PFC output capacitance the bifurcation may appear, which results in the change of the DC-DC output voltage. Likewise, the dynamical behavior of the PFC stage may change with DC-DC load resistance. When the duty ratio of the DC-DC stage becomes saturated, the coupling process between the PFC stage and the DC-DC stage is very complicated.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:50577047)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2009-09-29
  • 修回日期:  2009-11-10
  • 刊出日期:  2010-03-05

级联功率因数校正变换器的级间耦合非线性动力学行为分析

  • 1. 西安交通大学电气工程学院,电力设备电气绝缘国家重点实验室,西安 710049
    基金项目: 国家自然科学基金(批准号:50577047)资助的课题.

摘要: 级联功率因数校正(PFC)变换器是一个由PFC变换器和直流-直流(DC-DC)变换器级联而成的非线性系统.建立了级联PFC变换器的非线性模型,据此对系统的级间耦合非线性动力学行为进行了数值仿真,并进行了实验验证和分析.结果表明:PFC级输出电容减小会使系统出现分岔,引起DC-DC级输出电压的变化;DC-DC级负载电阻变化会改变PFC级的非线性动力学行为;当DC-DC级出现占空比饱和时,PFC级与DC-DC级之间会出现复杂的相互耦合影响过程.

English Abstract

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