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多频率控制开关变换器的自相似和混频现象分析
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:物理学报
  • 时间:2014
  • 页码:364-375
  • 分类:TP393[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 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, [2]合肥工业大学电气与自动化工程学院,合肥230009
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:51177140,61371033)、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:2682013ZT20,SWJTU11CX032)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:

在多频率控制开关变换器的工作原理及状态方程的基础上,建立了多频率控制断续导电模式开关变换器的离散迭代映射模型,并推导了相应的特征值方程和Lyapunov指数。根据离散迭代映射模型,对多频率控制开关变换器进行了分岔分析。结果表明:在电路参数变化时,变换器存在边界碰撞分岔行为和多周期行为;当误差界限电压较大时,变换器表现出自相似现象,而当误差界限电压较小时,变换器则表现出混频现象。采用Lyapunov指数研究了变换器的稳定性,验证了分岔分析的正确性。经过电路仿真,进一步分析了负载变化时变换器的时域波形和相轨图,并验证了离散迭代映射模型的有效性和理论分析的正确性。最后通过实验结果验证了文中的仿真结果。

英文摘要:

Based on the operation principle and state equations of multi-frequency (MF) controlled switching converter, the discrete iterative map model is established, the corresponding characteristics equation and Lyapunov exponent of MF controlled switching converter operating in discontinuous conduction mode are derived. According to the discrete iterative map model, its bifurcation behaviors are investigated. It is found that the border-collision bifurcation and the multi-period behaviors occur in converter, when the circuit parameters are varied. When the voltage error boundary is too large, the converter behaves as self-similarity phenomenon, and when the voltage error boundary is too small, the converter behaves as frequency-mixing phenomenon. The converter stability is investigated by Lyapunov exponent, which validates the correctness of bifurcation analysis. Time-domain waveforms and phase portraits of converter with the load varied, are analyzed by circuit simulation, which validates the validity of discrete iterative map model and the correctness of theoretical analysis. Finally, simulation results in this paper are verified by 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