电容电流模式Buck变换器的开环控制特性的动力学研究

作     者：姚凯文 吴志敏 杨艳 包伯成 YAO Kai-wen;WU Zhi-min;YANG Yan;BAO Bo-cheng

作者机构：常州大学信息科学与工程学院常州213164 

出 版 物：《科学技术与工程》 (Science Technology and Engineering)

年 卷 期：2017年第17卷第32期

页      面：119-124页

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金(51607013) 常州市基础研究计划(自然科学基金)(CJ20159026)资助 

主　　题：电容电流控制 Buck变换器 开环控制特性 动力学分析 

摘      要：电容电流反馈控制是一种新颖的控制技术,尚未有文献开展电容电流模式开关功率变换器的开环控制特性动力学研究。通过对三种开关状态的描述和不同开关状态内的时域求解,建立了电容电流模式Buck变换器的具有两条切换边界的二维精确离散时间模型。利用分岔图和最大Lyapunov指数谱等分析方法,揭示了负载电阻变化时电容电流模式Buck变换器的开环动力学行为。结果说明:在不同的负载电阻下,该变换器运行在正常的周期振荡、非正常的次谐波振荡即混沌等状态,尤其在部分负载电阻时,电容电流模式控制器失控,输出电压不能正常调节。此外,建立了PSIM电路仿真模型,并研制了相应的硬件电路。仿真和实验捕捉的时域波形和相轨图有效地验证了理论分析的正确性。