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开关变换器斜坡补偿动力学机理研究
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:Acta Physica Sinica
  • 时间:2013.1.1
  • 页码:1-9
  • 分类:TN624[电子电信—电路与系统]
  • 作者机构:[1]西南交通大学电气工程学院,成都610031, [2]常州大学信息科学与工程学院,常州213164
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:51177140,51277017)和江苏省常州市自然科学基金(批准号:CJ20120004,CJ20110023)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:

在反馈控制电路中引入适当的斜坡补偿电流,既可以有效拓宽电流控制开关DC-DC变换器稳定工作范围,实现混沌镇定控制,又可以使其工作模式从断续导电模式转移至连续导电模式,实现工作模式转移.以电流控制Buck-Boost变换器为例,通过建立含斜坡补偿的具有两个电感电流边界的二维离散时间模型和相应的Jacobi矩阵,深入研究了开关DC-DC变换器斜坡补偿的动力学机理.通过分析稳定性失稳和边界碰撞分岔的条件,讨论了斜坡补偿对开关DC-DC变换器稳定周期振荡和工作模式转移的影响,分别给出了相应的稳定性分界线和模式转移分界线.制作了实验电路,由实验结果说明了斜坡补偿对开关DC-DC变换器混沌镇定控制和工作模式转移的物理意义,并验证了理论分析的正确性.

英文摘要:

By introducing ramp compensation current into the feedback control circuit of current controlled switching DC-DC converter it can not only effectively extend the stable operation range of the switching DC-DC converter to realize chaotic stability control, but also shift its operation mode from discontinuous conduction mode to continuous conduction mode to realize operation mode shift. Taking current-controlled buck-boost converter as example by establishing the two-dimensional discrete-time model and the corresponding Jacobian matrix of current-controlled buck-boost converter with ramp compensation and two inductor current borders, the dynamical mechanism of ramp compensation for switching DC-DC converter is investigated. By analyzing the conditions of the instability and border collision bifurcation, the effects of the ramp compensation on the stable period oscillation and operation mode shift of switching DC-DC converter are discussed, and the corresponding stability boundary and mode shift boundary are obtained. Finally, an experimental circuit is built and the results are observed, from which the physical significance of the ramp compensation for chaotic stability control and operation mode shift of switching DC-DC converter is illustrated and the correctness of theoretical analysis is verified.

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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