位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
基于开关电感结构的混合升压变换器非线性现象研究
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:Acta Physica Sinica
  • 时间:2013.8.5
  • 页码:-
  • 分类:TM564[电气工程—电器]
  • 作者机构:[1]哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院,哈尔滨150001
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:51107016); 国家重点基础研究发展计划项目(973计划)(批准号:2013CB035605); 黑龙江省博士后科研启动金(批准号:LHB-Q12086)资助的课题
  • 相关项目:基于非均匀周期采样调制的双级矩阵变换器的研究
中文摘要:

将开关电感结构嵌入到传统Boost变换器中可以显著提高Boost变换器的电压传输比,同时减少开关器件的电流应力,降低损耗,提高效率,具有广阔的应用前景.本文首次研究了基于开关电感结构的混合升压变换器的分岔和混沌现象,导出了连续电流模式下的离散迭代映射模型,采用分岔图分析了电路参数对系统性能的影响,发现此变换器不仅发生了倍周期分岔、边界碰撞分岔、切分岔和阵发混沌,还存在一种特殊的现象:随着电容C和电感L2的减小,电路的运行状态并非严格经历1倍周期、2倍周期和4倍周期,而是在4倍周期期间发生了分岔轨迹相交的情况,在相交的一点,变换器工作于周期3.最后通过典型的时域波形和相轨图验证了这种特殊现象的存在.研究结果表明,当电路参数变化时,基于开关电感结构的混合升压变换器比传统低维Boost变换器具有更加复杂、多样化的非线性现象.

英文摘要:

Inserting the switched-inductor structure into a traditional Boost converter can increase its line-to-output voltage ratio significantly, decrease the current stresses in the switching elements, reduce losses, and improve efficiency at the same time, which makes it find wide applications in prospect. The bifurcation and chaos phenomenon occurring in the hybrid step-up converter with switched-inductor structure is studied for the first time so far as we know. The discrete iterated mapping model under continuous current mode is established, while the effects of circuit parameters on system performance are analyzed by using bifurcation diagrams. Not only period-doubling bifurcation, border collision bifurcation, tangent bifurcation and intermittent chaos are found in this converter, but a special phenomenon can also be observed according to the simulation result. With the decrease of the capacitance C and inductance L2, the circuit experiences roughly a period, double-period and quadruple-period, and during the quadruple period, two of the bifurcation lines will cross, which leads to the system exhibiting a period-3 behavior at that point. Finally, the existence of this special phenomenon is confirmed by the typical time-domain waveforms and phase portraits of the converter. Results obtained indicate that there can be more complicated and diversiform phenomena in the hybrid step-up converter with switched-inductor structure than in the traditional low-dimensional Boost converter as the circuit parameters vary.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
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