寄生參數(shù)下變換器分岔特性研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的線性分析方法已經(jīng)不能有效解決非線性問題，非線性動力學(xué)由此應(yīng)運而生，主要包括三個方面:分岔、混沌、孤立子。運用非線性電路模型可以很好地解決電力電子技術(shù)中出現(xiàn)的問題，對整個電路的穩(wěn)定性分析和混沌現(xiàn)象分析都有很大幫助，通過選取適當(dāng)參數(shù)可以有效避免進(jìn)入混沌狀態(tài)，對電路的性能優(yōu)化有積極作用。
　　近年來，隨著開關(guān)功率變換器的廣泛應(yīng)用、開關(guān)頻率的指數(shù)級的提高，對開關(guān)電源的功率損耗要求越來越嚴(yán)，其電路內(nèi)部的寄生參數(shù)的存

2、在成為開關(guān)功率變換器的主要損耗之一，這些寄生參數(shù)還會使整個電路的效率變低、使得無功功率增加，對輸出電能的損耗吸收、對輸入端的變換器信號造成污染，從而影響輸入端電源的壽命。為了更好的設(shè)計開關(guān)功率變換器的參數(shù)，需要深入研究這些元器件寄生參數(shù)會對電路的穩(wěn)定性造成怎樣的影響。
　　本文首先介紹了非線性動力學(xué)的定義、特征、重要性、具體例子以及與DC-DC變換器有密切聯(lián)系的分岔種類，討論了對DC-DC變換器進(jìn)行建模的具體方法等基礎(chǔ)知識;然后具

3、體分析了Buck變換器的具體工作過程，用狀態(tài)空間平均法對變換器進(jìn)行了建模;最后以Buck變換器為例，其主要寄生參數(shù)有五種:直流源上的內(nèi)阻、開關(guān)管的導(dǎo)通電阻、二極管的正向?qū)妷骸㈦娙萆系募纳娮?、電感上的寄生電阻。通過固定四個參數(shù)不變，以剩下的一個參數(shù)為變量，帶入電路的狀態(tài)方程中，觀察其分岔圖上的分岔點與理想情況下的分岔點，比較得出電路的穩(wěn)定區(qū)間有何變化，從而得出這個參數(shù)對于整體電路有何影響。通過構(gòu)造Buck變換器的離散迭代映射函數(shù)，采

4、用頻閃映射的方法，計算系統(tǒng)的雅可比矩陣，得到平衡點處的特征根，同時對Buck變換器搭建Simulink分段開關(guān)仿真模型，得到隨輸入電壓E變化時的特征根軌跡，從而判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性，如果在單位圓內(nèi)則系統(tǒng)穩(wěn)定;如果在單位圓外，則系統(tǒng)是不穩(wěn)定的。理論分析與仿真的結(jié)果是一致的，這表明Buck變換器的寄生參數(shù)確實對系統(tǒng)的穩(wěn)定性造成了一定的影響，即變換器參數(shù)的變換可以使系統(tǒng)發(fā)生不穩(wěn)定的分岔現(xiàn)象。
　　本文的結(jié)論對實際電路的分析與設(shè)計有很大的借鑒