电感电流伪连续导电模式下Buck变换器的动力学建模与分析

摘要：

以电感电流伪连续导电模式(pseudo-continuous conduction mode, PCCM)下Buck变换器为例,通过对开关变换器的开关模态的完整描述, 建立了PCCM Buck变换器的精确离散时间模型. 基于该模型, 研究了PCCM Buck变换器在负载电阻、电感等效串联电阻、电感、电容、参考电流和输入电压等电路参数变化时的分岔行为,并揭示了变换器存在的次谐波振荡、倍周期分岔和混沌等复杂动力学行为. 基于分段光滑开关模型的数值仿真, 得到变换器在不同负载电阻下的时域波形图和相轨图, 验证了离散时间模型的正确性. 理论分析和仿真结果表明: PCCM Buck变换器更适合工作在轻载条件, 加大负载会导致变换器工作状态的失稳以及工作模式的转移;电感的等效串联电阻对变换器稳定性具有一定程度的影响,且等效串联电阻越大,变换器越稳定. 研究结果对于设计与控制PCCM Buck变换器具有重要意义.

关键词：Buck变换器、伪连续导电模式、离散时间模型、次谐波振荡

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分类号：TM4;TP2

资助基金：国家自然科学基金61371033;全国优秀博士学位论文作者专项资金201442;霍英东教育基金会高等院校青年教师基金142027;四川省青年科技基金批准号: 2014JQ0015, 2013JQ0033资助的课题. Project supported by the National Natural Science Foundation of ChinaGrant 61371033;the Foundation for the Author of National Excellent Doctoral Dissertation of ChinaGrant 201442;the Fok Ying-Tung Education Foundation for Young Teachers in the Higher Education Institutions of ChinaGrant 142027;the Sichuan Provincial Youth Science and Technology Fund, ChinaGrant . 2014JQ0015, 2013JQ0033

在线出版日期：2015-12-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：15-25