110V/200W变换器连续峰值电流控制技术研究

【摘要】：由于采用了功率管和储能元件等非线性器件,开关功率变换器具有很强的非线性特性,不仅给电力系统注入大量谐波,而且使系统出现了丰富的不稳定现象,如次谐波振荡、快时标分岔和混沌等。这些不稳定行为的存在造成系统的工作性能恶化,因此,需要对开关功率变换器的稳定性控制展开深入研究。本文以峰值电流控制下的功率因数校正(PFC)Boost变换器为模型,重点对其快时标分岔不稳定行为进行研究,寻求有效的控制策略,为改善Boost变换器的稳定运行提供解决方案。论文完成的主要工作以及取得的成果如下:(1)针对峰值电流模式PFC Boost变换器,研究了固定斜坡补偿的控制效果及存在的问题。通过仿真和实验表明,固定斜坡补偿能够有效抑制快时标分岔现象,但存在补偿度的问题,出现了零电流死区,降低了功率因数。(2)为了解决固定斜坡补偿存在的问题,基于参数共振微扰原理,得到了一种全局优化斜坡补偿控制方法,但以往研究的实验电路电压和功率太低,无法在工程上推广应用。本文在输入电压110V、功率200W的条件下,继续研究全局优化斜坡补偿对不稳定行为的控制。通过仿真和实验验证了该补偿策略的有效性和正确性,实验结果表明:全局优化斜坡补偿控制策略不仅能够有效抑制系统的快时标分岔现象,而且解决了固定斜坡补偿所存在的问题,提高了系统的功率因数。