孙　影，齐凤河，宋宏明

(大庆师范学院 机电工程学院，黑龙江 大庆 163712)



Buck-Boost变换器中分叉与混沌现象的研究

孙影，齐凤河，宋宏明

(大庆师范学院 机电工程学院，黑龙江 大庆 163712)

摘要：在查阅相关文献的基础上，根据电流模式Buck-Boost变换器的工作情况，分析了其状态方程，根据闪频映射对电流模式Buck-Boost变换器中电容电压和电感电流进行采样，推导了精确离散迭代映射模型，并在MATLABM文件中编写程序得到其分叉图、庞加莱映射、输出电压的离散值，这些仿真结果均证明了电流模式Buck-Boost变换器中存在分叉和混沌现象。

关键词：Buck-Boost变换器；混沌；分叉

0引言

近些年以来，开关变换器在工业自动化等领域有着广泛的应用，工程师们深入研究了其中的动力学行为，对电路的参数选择进行了优化，从而获得最佳的性能[1-2]。目前，对Buck变换器和Boost变换器中非线性现象的研究比较多，但对Buck-Boost变换器中分叉和混沌现象研究并不多，本文针对电流模式Buck-Boost变换器中分叉和混沌现象进行了研究，通过MATLAB软件仿真分析表明该变换器中存在丰富的分叉与混沌现象。

1电流模式Buck-Boost变换器工作原理

电流模式Buck-Boost变换器的工作原理框图如图1所示[3]。图中iL是电感电流，Iref是参考电流，vC是电容电压。

图1　Buck-Boost变换器的工作框图

当该变换器工作在电感电流连续模式下，只有两种状态，即切换开关S闭合和关断，根据电路中的KCL和KVL定律列写其微分方程，其中，忽略了电感和电容的寄生效应来简化模型的推导。

当S闭合时，状态方程为：

(1)

(2)

当S断开时，状态方程为：