升壓型變換器中的阻感負載特性研究.pdf

1、非線性系統(tǒng)理論為電力電子技術的應用提供了理論基礎，使運用非線性電路模型解決實際電力電子技術的問題提供了很好的參考思路。將非線性模型處理的方法應用到電力電子電路分析中去，對整個電路系統(tǒng)穩(wěn)定性及混沌現(xiàn)象產(chǎn)生的機理有深入的了解有很大幫助，為電力電子電路中避免、產(chǎn)生、控制或強化混沌現(xiàn)象有著非常積極的意義。
　　 近年來， 隨著開關功率技術的發(fā)展，功率開關變換器在實際生活中，得到了越來越廣泛的應用。但是在工程實際應用上往往會出現(xiàn)功率損耗大

2、，輸出效能低，理論計算和實際耗能相差太大等問題。本論文從開關變換器實際應用的場合考慮，分析了變換器主要儲能元件以及負載的干擾因素成分。表現(xiàn)在具體開關變換器中包括，儲能元件電感的寄生電阻對電路電流的阻斷干擾；考慮到在實際應用中負載電路端的復雜性，有很多根據(jù)電磁感應原理制造的大功率電器產(chǎn)品含有感性負載。在電流急速變化的時候會產(chǎn)生感應電動勢電壓，引起電源的瞬間超載，可能會產(chǎn)生很強的阻感效應，產(chǎn)生無功功率的消耗，會對輸出電能的損耗吸收以及對輸入

3、級變換器信號的污染，影響電源壽命。
　　 感性負載的主要特性是電壓超前電流。本文首先基于負載的阻感特性及儲能電感的寄生電阻特性建立系統(tǒng)的狀態(tài)方程，建立了感性負載Boost變換器的Matlab/Simulink數(shù)值仿真模型，在選定的Boost變換器穩(wěn)定的初始值下，逐步改變?yōu)V波電感的數(shù)值，并仿真得到不同濾波電感參數(shù)下的分叉圖。在考慮濾波電感的情況下，系統(tǒng)開始出現(xiàn)了不穩(wěn)定的現(xiàn)象，并且隨著濾波電感的加大，對整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性影響顯著增加；

4、然后通過構造Boost變換器離散時間迭代映射方程，通過計算雅克比矩陣在平衡點處的特征值，對感性負載Boost變換器的穩(wěn)定性進行了理論分析。理論分析與數(shù)值仿真結果一致，均表明Boost變換器負載阻感對系統(tǒng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生了重要的影響，即負載阻感的變化可導致系統(tǒng)發(fā)生不穩(wěn)定的分叉行為。
　　 本論文所得出的結論對在實際的電路設計分析中有著很大的積極作用。開關變換器的負載效應對變換器升壓比、輸出效率、輸入相位差、小信號穩(wěn)定度、輸入與輸出阻抗