pwm型降压式dc

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1、PWM型降压式DC内容加载中...其中：Vcon为控制电压；V0为输出电压；Vref为参考电压。　　当控制电压小于斜坡电压时，功率开关开通，二极管截止（S1阶段）；反之，当控制电压大于斜坡电压时，功率开关关断，二极管导通（S2阶段）。500)this.style.ouseg(this)">　　令x＝［iL，vc］T为状态变量，iL为电感电流，vc为电容电压，vi为输入电压，vo为输出电压，则Buck变换器可由下列2个动力学方程来表示。S1阶段的动力学方程为：500)this.style.ouseg(this)">500)this.styl

2、e.ouseg(this)">3　Buck变换器中分岔与混沌的仿真和实验3．1　Buck变换器中分岔与混沌的仿真　　在这里采用“逆向”分析法来对仿真模型进行分析，即：假设已知Buck变换器的输出特性，“逆向”推出在不同周期解（如周期-1解，周期-2解，…，混沌解等）的状态下所对应的电路参数空间，从而达到研究Buck变换器中混沌特性的目的。　　从理论角度上讲，任何一个电路参数都可以用作分岔参数来进行讨论，在这里只对输入电压Vi进行改变，从而观察Buck变换器的分岔与混沌现象。　　对图1使用Matlab中的Simulink进行仿真，将Vi从1

3、6V增至34V（其他参数如下：L＝20mH，C＝47μF，R＝22Ω，A＝8．4，Vref＝11．3V，Vl＝3．8V，Vu＝8．2V，T＝400μs）。在此过程中，Buck变换器经历了周期-1周期-2直至混沌。经仿真发现，Buck变换器的周期轨道稳定性变化如下：当Vi＝23．765V时，发生第1次倍周期分岔；当Vi＝27．025V时，发生第2次倍周期分岔。　　对于更高的输入电压Vi，变换器将经历不断的倍周期分岔直至混沌。　　当Vi＝32．59V时，Buck变换器将进入混沌状态。图2，图3，图4分别为Buck变换器在周期-1、周期-2及混

4、沌的波形。其中（a）为输出电压、（b）为电感电流、（c）为输出电压／电感电流相空间图。500)this.style.ouseg(this)">500)this.style.ouseg(this)">500)this.style.ouseg(this)">3．2　Buck变换器中分岔与混沌的实验　　为了验证计算机仿真的正确性，设计了一个电压控制型Buck变换器，以输入电压Vi作为分岔参数进行实验研究，观察到了变换器的输出电压Vo随着输入电压Vi的变化从周期-1的稳态经历倍周期分岔进入混沌的波形。图5是电压控制型Buck变换器的实验电路图。5

5、00)this.style.ouseg(this)">　　图5中IRF9530-P沟道的MOSFET作为功率开关管，NE5534作为误差放大器，LM311作为电压比较器，斜坡信号发生器由555定时器产生。电路的工作过程如下：变换器经过电阻分压器将输出电压送至误差放大器的同相输入端，与参考电压经过比较放大之后，得到误差电压并送至电压比较器的反向输入端，与斜坡电压进行比较。当误差电压大于斜坡电压时，电压比较器的输出为0，ZTX650截止，IRF9530关断，迫使输出电压减小；当误差电压小于斜坡电压时，电压比较器的输出被BZV60-C2V7限制

6、在2．7V，ZTX650导通，IRF9530闭合，迫使输出电压增加。变换器就是这样不断地跟踪输出电压的变化，调节功率开关管的导通与截止的时间，从而达到稳定输出电压的目的。对于此电路，以输入电压Vi作为分岔参数，令Vi从13V增至20V，步长为1V，实验结果如表1所示。从表1中可以看出，输入电压Vi在14～18V时变换器稳定在周期-1，当Vi＝19V时变换器发生第1次倍周期分岔，当Vi＝20V时变换器发生第2次倍周期分岔，当Vi＝13V时变换器产生混沌现象，仿真结果与实验结果基本一致，Buck变换器随着输入电压的增长，经历若干次倍周期分岔直

7、至混沌的规律从实验结果中已经得到了体现。　　图6是输入电压Vi为16V时输出电压的周期-1波形，周期为400μs，纹波幅值约为65mV。图7是输入电压Vi为19V时输出电压的周期-2波形，周期为800μs，纹波幅值约为712mV。图8是输入电压Vi为13V时输出电压的混沌波形。500)this.style.ouseg(this)">　　下面，对Buck变换器在输入电压为13V时控制电压与斜坡电压波形做简要分析。从图9中，可以观察到一个奇怪现象：周期跳跃，即在某一个开关周期里，控制　　电压与斜坡电压没有交点，似乎“错过”了一个开关周期（如图

8、中第5个开关周期）。　　综上所述，当输入电压Vi远离分岔点时，Buck变换器处于正常工作状态，输出电压的纹波是周期－1的稳态波形，幅值仅为几十mV。当发生倍周期分岔时，Buck变换器的输出特性