输出电容时间常数对V~2控制Buck变换器的动力学特性的影响

发布时间：2018-08-17 14:01

【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.
[Abstract]:The second order discrete iterative mapping model of V2 controlled Buck converter is established. On the basis of this model, the bifurcation diagram of output capacitance and its equivalent series resistance (equivalent series resistor is drawn. The effect of output capacitance time constant on the dynamic characteristics of V2 controlled Buck converter is studied. The results show that with the decreasing of the output capacitance time constant, the Buck converter controlled by V2 has the chaotic state from the stable continuous conduction mode (continuous conduction modeCCM period 1 state to the CCM cycle 2 state and the CCM cycle 4 state and the CCM periodic 8 state. The dynamical behavior of chaotic states in intermittent conduction mode (discontinuous conduction mod. The Jacobian matrix at fixed point is derived. The stability analysis of the system is carried out by using eigenvalue and maximum Lyapunov exponent, and the correctness of bifurcation analysis is verified. Finally, the simulation and experimental circuits are built, and the correctness of the theoretical analysis is verified by the simulation and experimental results.
【作者单位】： 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;
【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) 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~~
【分类号】：TM46

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 戴栋,马西奎,李小峰;一类具有两个边界的分段光滑系统中边界碰撞分岔现象及混沌[J];物理学报;2003年11期

2 周宇飞,陈军宁,谢智刚,柯导明,时龙兴,孙伟锋;参数共振微扰法在Boost变换器混沌控制中的实现及其优化[J];物理学报;2004年11期

3 卢伟国;周雒维;罗全明;杜雄;;BOOST变换器延迟反馈混沌控制及其优化[J];物理学报;2007年11期

4 王发强;张浩;马西奎;;单周控制Buck变换器中的降频现象分析[J];物理学报;2008年05期

5 包伯成;许建平;刘中;;具有两个边界的Boost变换器分岔行为和斜坡补偿的镇定控制[J];物理学报;2009年05期

6 谢帆;杨汝;张波;;电流反馈型Buck变换器二维分段光滑系统边界碰撞和分岔研究[J];物理学报;2010年12期

7 王发强;马西奎;闫晔;;不同开关频率下电压控制升压变换器中的Hopf分岔分析[J];物理学报;2011年06期

8 胡宗波,张波;同步整流器中MOSFET的双向导电特性和整流损耗研究[J];中国电机工程学报;2002年03期

9 王凤岩,许建平,许峻峰;V~2控制Buck变换器分析[J];中国电机工程学报;2005年12期

10 杨平;包伯成;沙金;许建平;;开关变换器斜坡补偿动力学机理研究[J];物理学报;2013年01期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 汪莉丽;周宇飞;陈军宁;陈信怀;;DC-DC开关变换器的动力学模型及其分析方法研究[J];电测与仪表;2006年05期

2 杨金;周宇飞;王诗兵;胡乃红;陈军宁;;Boost变换器中的斜坡补偿法扩展及其性能评估[J];电测与仪表;2007年09期

3 胡乃红;周宇飞;姜学东;杨金;陈军宁;;电流模式控制Buck变换器分叉序列的研究[J];电测与仪表;2008年05期

4 朱其祥;胡乃红;周宇飞;陈军宁;;并联电流模式Boost变换器分叉序列分析与研究[J];电测与仪表;2009年10期

5 汪敏;周宇飞;江伟;陈军宁;;参数共振微扰法在Buck变换器混沌反控制中的应用[J];电测与仪表;2009年11期

6 沈霞;王洪诚;方玮;;基于恒定导通时间的V~2控制方法研究[J];电测与仪表;2009年11期

7 李小峰,马西奎,李明;DC/DC变换器的最大Lyapunov指数计算及其非线性特性的实验研究[J];电工技术学报;2005年04期

8 马西奎;李明;戴栋;张浩;邹建龙;;电力电子电路与系统中的复杂行为研究综述[J];电工技术学报;2006年12期

9 涂文娟;丘东元;张波;;升压式谐振开关电容变换器中潜电路的一般规律[J];电工技术学报;2009年04期

10 冷朝霞;刘健;刘庆丰;王华民;;开关DC/DC变换器的统一离散模型[J];电工技术学报;2009年04期

相关会议论文 前1条

1 李胜男;张浩;马西奎;;Buck-Boost DC/DC变换器中分岔与混沌的实验研究[A];电工理论与新技术学术年会论文集[C];2005年

相关博士学位论文 前10条

1 周国华;基于纹波的开关功率变换器控制技术及其动力学行为研究[D];西南交通大学;2011年

2 江伟;电力电子电路中复杂行为分析及其控制研究[D];安徽大学;2011年

3 王发强;分段光滑电路中的多尺度分岔与混沌行为及其控制方法研究[D];西安交通大学;2009年

4 马伟;单周期控制功率变换器复杂动力学行为研究[D];重庆大学;2011年

5 袁臣虎;开关电源DC/DC变换器电路参数及新拓扑研究[D];天津大学;2012年

6 刘金凤;叉车用直流电机高效驱动系统及传导干扰的分析与抑制[D];哈尔滨理工大学;2011年

7 于万波;基于分形与迭代的图象特征表示[D];大连理工大学;2006年

8 单梁;混沌系统的若干同步方法研究[D];南京理工大学;2006年

9 程为彬;高强度气体放电灯电子镇流技术研究[D];西安理工大学;2007年

10 卢伟国;开关功率变换器的混沌控制研究[D];重庆大学;2008年

相关硕士学位论文 前10条

1 宁伟;基于软开关和均流技术的电镀电源[D];大连理工大学;2010年

2 赵成刚;一项基于多相直流转换开关技术的节能模块设计[D];苏州大学;2010年

3 胡学青;低压大电流高频开关电源同步整流技术的研究[D];合肥工业大学;2010年

4 张雷;基于同步续流的电动叉车直流电机控制系统研究[D];哈尔滨理工大学;2010年

5 李刚;用于通信基站的分布式开关电源模块组的设计[D];北京交通大学;2011年

6 冉璇;基于软开关的反激变换器的研究与设计[D];东北石油大学;2011年

7 金艳艳;开关电源脉冲频率调制数字V~2控制技术研究[D];西南交通大学;2011年

8 邵和江;电流模式控制Boost变换器分岔及其控制[D];安徽大学;2011年

9 王健;基于交错并联BUCK电路的包络跟踪电源研究[D];哈尔滨工业大学;2011年

10 李鹏;基于单周控制的数控直流电源的研究[D];华中科技大学;2011年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 张波,曲颖;电压反馈型Boost变换器DCM的精确离散映射及其分岔和混沌现象[J];电工技术学报;2002年03期

2 周雒维,龚伟,苏向丰;一种改进的单周控制的开关功率放大器[J];电工技术学报;2004年05期

3 包伯成;许建平;刘中;;开关DC-DC变换器斜坡补偿的稳定性控制研究[J];电子科技大学学报;2008年03期

4 皇金锋;董锋斌;;基于PSIM的非隔离式DC/DC变换器仿真[J];电力自动化设备;2009年09期

5 周宇飞,陈军宁,柯导明;电流模式控制Boost变换器中的呼吸现象[J];电子学报;2005年05期

6 包伯成;许建平;刘中;;斜坡补偿Buck变换器工作状态域估计[J];电子学报;2009年12期

7 毕玉春;汪小锋;刘立生;;具有斜坡补偿的Buck-Boost变换器的碰撞分岔现象及混沌[J];哈尔滨理工大学学报;2010年03期

8 蔡丽娟;胡德成;刘勇刚;;基于微分动力学的Boost变换器稳定性分析[J];华南理工大学学报(自然科学版);2006年10期

9 周宇飞;姜学东;陈军宁;;基于分叉控制理论的Boost变换器中的复杂间歇现象分析[J];中国科学(F辑:信息科学);2009年06期

10 马明全,王文秀,何大韧;一个二维分段光滑映象中的边界激变[J];物理学报;2000年09期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 王剑;李志林;;如何更好的设计便携式电源[J];电子产品世界;2006年11期

2 刘松;丁宇;杨启峰;;汽车电子Buck变换器短路恢复输出过冲分析[J];电力电子技术;2008年10期

3 Keith Szolusha;;通过优化电容接法减小DC/DC转换器纹波[J];电子设计技术;2003年03期

4 永学先;;互补型金属-氧化物-半导体逻辑电路的传递延迟时间和最佳设计[J];微纳电子技术;1971年09期

5 ;为何DC/DC变换器的输出纹波远远超出 IC 指标?[J];电源技术应用;2001年09期

6 张倍耀;;磁滞模式电源稳压器[J];世界电子元器件;2006年03期

7 John Betten;Robert Kollman;;交错技术显著提高升压转换效率[J];电子设计技术;2006年03期

8 蓝瑞立;开关电源动态负载的探讨[J];世界电子元器件;2003年05期

9 马媛;;RC影响开关电源的损耗[J];电力电子;2003年02期

10 戴维德;;低压差线性稳压器LDS3985[J];电子制作;2005年07期

相关会议论文 前10条

1 李妍;梁冠安;;用于PFC变换器稳定性分析的新方法[A];电工理论与新技术学术年会论文集[C];2005年

2 王宝臣;王正仕;贺玲;;并联开关电源中的拍频研究[A];2008中国电工技术学会电力电子学会第十一届学术年会论文摘要集[C];2008年

3 郭清泉;;LED照明驱动器方案[A];第十二届全国LED产业研讨与学术会议论文集[C];2010年

4 周默;;系统电源设计浅谈[A];第二十一届中国（天津）’2007IT、网络、信息技术、电子、仪器仪表创新学术会议论文集[C];2007年

5 王健强;杨华;徐殿国;;临界导电模式Boost型APFC电路的分析与设计[A];第12届全国电气自动化与电控系统学术年会论文集[C];2004年

6 袁明祥;范德育;;多输出单端反激电源的负载效应[A];浙江省电源学会第九届学术年会论文集[C];2004年

7 康宗;方健;;一种用于ZVRT BUCK的零电压检测IC[A];四川省电子学会半导体与集成技术专委会2006年度学术年会论文集[C];2006年

8 钱跃国;戴永军;;交错式两相升压电源[A];浙江省电源学会第十届学术年会暨新能源开发与电力电子研讨会论文集[C];2006年

9 屈熹;姜书艳;刘布民;;提高开关电源效率的方法研究[A];2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集（二）[C];2007年

10 于海龙;刘锋;;一种新型便携式逆变器的分析与设计[A];冶金自动化信息网年会论文集[C];2004年

相关重要报纸文章 前8条

1 江西 叶春生;提高电子灭蚊灯杀伤力的方法[N];电子报;2008年

2 山东 盖广东;新型功率因数校正（PFC）控制器NCP1601[N];电子报;2005年

3 江苏 丁文;万用表附加信号发生器——妙！[N];电子报;2006年

4 乐言;茂达电子新款低压降线性转换器用于驱动直流风扇[N];电子资讯时报;2007年

5 河南 万建华;功放电路不宜采用浮地供电[N];电子报;2003年

6 四川 钟荣;0/22KHz转换开关的改进[N];电子报;2004年

7 山西 杨德印;用电荷泵MAX1759给白光LED供电[N];电子报;2002年

8 典循 翻译;MOSFET参数与D类声频放大器性能的关系(2)[N];电子报;2010年

相关博士学位论文 前2条

1 邹志革;瞬态增强的无电容型LDO设计[D];华中科技大学;2008年

2 章勇高;电力电子变换器全数字化有源共模电磁干扰抑制技术研究[D];华中科技大学;2007年

相关硕士学位论文 前10条

1 杨柳;片上高速响应低压差线性稳压电路的研究与设计[D];复旦大学;2008年

2 虞叶芬;负载点电源（POL）瞬态响应性能的研究[D];浙江大学;2007年

3 汪明亮;LDO线性变换器的设计[D];合肥工业大学;2007年

4 吴一一;低压差、低噪声1A线性稳压器[D];复旦大学;2008年

5 张炜;三相高功率因数整流器的新型数字控制方法[D];合肥工业大学;2007年

6 骞海荣;一种双环路动态补偿LDO线性稳压器的设计与研究[D];华中科技大学;2007年

7 吕亚兰;一种1A双极型低压降线性稳压器XD1622的设计与研究[D];西安电子科技大学;2008年

8 郝炳贤;基于PFM调制的电荷泵[D];浙江大学;2008年

9 李伟光;基于CMOS工艺的低压差线性稳压器研究[D];西安科技大学;2009年

10 周号;单片电流型升压直流转换器设计研究[D];电子科技大学;2006年

，

本文编号：2187860