断续电流型开关电感Buck-Boost变换器的分岔现象
2015-09-21孙立山刘洪臣
哈尔滨工业大学学报 2015年2期
孙立山,杨 爽,刘洪臣
(哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院,150001哈尔滨)
DC-DC变换器属于强非线性系统,当电路参数发生变化时,系统将产生分岔现象并最终进入混沌状态,从而导致系统的运行状态无法预测,甚至造成系统故障.因此,深入研究DC-DC变换器的非线性行为,分析电路参数对系统动态特性的影响,对于开关变换器系统的设计具有十分重要的理论意义和应用价值.
开关电感结构是近年来提出的一种新型拓扑,具有升压模式和降压模式两种结构,可以分别嵌入到传统DC-DC变换器中,以提高系统的升压或降压能力[1-2],因而得到国内外学者的广泛关注.
目前,国内外学者对传统DC-DC变换器中非线性行为的研究已经比较深入[3-15],人们利用数值模拟和非线性动力学理论等方法,深入分析了系统的分岔和混沌现象.以Buck-Boost变换器为例:文献[13-15]证实了传统Buck-Boost变换器中存在边界碰撞分岔、倍周期分岔和阵发混沌等多种复杂的非线性动力学行为.然而,上述成果的研究对象均为传统Buck-Boost变换器,而对基于开关电感结构的Buck-Boost变换器(下面简称开关电感Buck-Boost变换器)中非线性行为的研究结果却未见报道.并且目前对于DC-DC变换器中非线性现象的研究主要集中于连续电流模式(CCM),对断续电流模式(DCM)的情况则研究较少.实际上,对DCM模式下系统的非线性动力学行为进行研究具有更为广泛的意义.
因此,本文首次以开关电感Buck-Boost变换器为研究对象,深入分析了系统在DCM模式下的……
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