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输出电容时间常数对V2控制Buck变换器的动力学特性的影响
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:物理学报
  • 时间:2014
  • 页码:130501-1~130501-12-
  • 分类:TP242[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[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
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:51177140,61371033)、高等学校博士学科点专项科研基金(批准号:20130184120011)、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:SWJTU11CX029,2682013ZT20)资助的课题.
  • 相关项目:脉冲序列调制开关功率变换器控制技术研究
中文摘要:

建立了V2控制Buck变换器的二阶离散迭代映射模型,在其基础上绘制了输出电容及其等效串联电阻(equivalent series resistance, ESR)变化时的分岔图,研究了输出电容时间常数对V2控制Buck变换器的动力学特性的影响。研究结果表明,随着输出电容时间常数的逐渐减小, V2控制Buck变换器具有从稳定的连续导电模式(continuous conduction mode, CCM)周期1态逐渐演变到CCM周期2态、CCM周期4态、CCM周期8态、CCM混沌态、断续导电模式(discontinuous conduction mode, DCM)混沌态的动力学行为。推导了不动点处的雅可比矩阵,利用特征值和最大Lyapunov指数对系统进行了稳定性分析,并验证了分岔分析的正确性。最后,搭建了仿真和实验电路,用仿真和实验结果验证了文中理论分析的正确性。

英文摘要:

The second-order discrete iterative map model of V2-controlled Buck converter is established, based on which, the bifurcation diagrams with variation of output capacitance and its equivalent series resistance (ESR) are obtained, and the effect of output capacitance time-constant on the dynamic characteristics of V2-controlled Buck converter is investigated. It is found that with gradual reduction of output capacitance time-constant, the V2-controlled Buck converter shows the evolutive dynamic behavior from continuous conduction mode (CCM) period-1 to CCM period-2, CCM period-4, CCM period-8, CCM chaos, and discontinuous conduction mode (DCM) chaos. Jacobi matrix at a fixed point is also derived. According to this, the converter stability is analyzed by using characteristic values and maximum Lyapunov exponent, which validates the correctness of bifurcation analysis. Finally, the simulation and experimental circuits are set up, and the correctness of the theoretical analysis is verified by simulation and experimental results.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876