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移相全桥零电压开关变换器中的非线性现象及其控制

陈信怀  
【摘要】: 文章首先系统地研究了移相全桥零电压开关变换器的电路结构和运行模式,然后通过仿真和理论分析证实了其中存在分叉、混沌和间歇等非线性现象,最后利用参数共振微扰法成功地控制了移相全桥零电压开关变换器中的混沌。 降压型变换器是开关变换器的基本拓扑之一,与其相关的理论已经相当成熟。理论和实验都已经证明降压型变换器中存在着混沌、分叉等各种非线性现象,而且混沌现象是可以被有效控制的。移相全桥零电压开关变换器是一种在实际中具有重要应用的软开关变换器,它是在移相控制技术的基础上,利用功率开关管的输出电容和输出变压器的漏电感作为谐振元件,使全桥脉宽调制变换器的四个开关管依次在零电压下导通而实现的具有恒定频率的软开关变换器。文章通过详细地分析移相全桥零电压开关变换器的电路结构,发现其与降压型变换器具有拓扑等价性,因此移相全桥零电压开关变换器中也必然存在与后者相对应的各种非线性现象。为了证实这一推断,首先建立了移相全桥零电压开关变换器的仿真电路和数学模型,设置了合理的参数,分别运用EWB和SIMULINK进行仿真,并绘制了相关的图形;其次,详细分析图形并结合非线性动力学的相关知识,得出了移相全桥零电压开关变换器存在分叉、混沌、间歇现象的结论;最后,运用参数共振微扰法这一简单易行的非反馈控制方法,使移相全桥零电压开关变换器由混沌状态转变到规则的运动状态,并通过理论分析证明了这一方法的有效性。 全文通过将复杂的移相全桥零电压开关变换器等价为简单的降压型变换器来进行研究,从而顺利地得出了相关结论,达到了预期的研究目的。这一思路在实际研究中有一定的借鉴意义。


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