单周期控制三电平Boost功率因数校正变换器的慢尺度分岔分析

对单周期控制三电平Boost功率因数校正(PFC)变换器中存在的慢尺度分岔现象进行了研究,基于Floquet乘子法分析了主要电路参数对系统稳定性的影响.首先,分析了该电路的工作原理,并由输入输出功率平衡推导出电路的简化模型.然后,采用谐波平衡法求解出电路的周期解,根据Floquet理论分析周期解的稳定性.通过计算Floquet乘子,分析了电路中电压反馈电阻Rvf对系统慢尺度分岔行为的影响.搭建电路仿真模型,验证了简化模型及Floquet理论分析的正确性.最后,计算了电路中其他参数组成的稳定边界.研究结果表明,正确选择三电平Boost PFC变换器的电路参数对于其稳定运行,提高输入侧功率因数具有重要意义.

负载对DCVM Cuk PFC变换器稳定性的影响

以不连续电容电压模式Cuk功率因数校正变换器为例,描述了当系统负载增大时存在的慢尺度分岔现象。分析了慢尺度分岔现象的特点和产生原因,根据功率平衡原理推导了系统的谐波平衡解,并进行仿真验证文中理论。结果表明,随着负载电阻的增大,系统会进入倍周期分岔继而进入混沌状态,电路在轻载状态下容易发生分岔现象。这类慢尺度分岔现象及相关分析得到了实验验证。

不同负载条件下DICM Cuk PFC变换器稳定性分析

重点分析了系统负载变化时,不连续电感电流模式Cuk功率因数校正PFC(power factor correction)变换器稳定性的变化情况。在变换器工作特性的基础上,根据谐波平衡法和Floquet理论分析,研究结果表明:当负载电阻变小时,即系统由轻载到重载变化时,系统发生了工频频率上的倍周期分岔。给出了系统发生倍周期分岔时的电阻,以及在输出电感、输入电压产生改变时和负载电阻共同构成的系统不稳定与稳定的边界区域图,基于输入电感电流-输出电压的相轨图和输出电压的谐波分析谱,更好地观察到系统的动力学行为。最后通过实验验证了理论分析的正确性。

控制电容参数对DCVM Cuk PFC稳定性的影响

对控制电容参数的改变导致不连续电容电压模式Cuk功率因数校正变换器存在的慢尺度分岔现象进行了研究。基于谐波平衡法和Floquet理论对系统进行分析,研究结果表明:减小控制电容,系统由稳定发生倍周期分岔继而进入混沌,在分岔过程中系统模态没有改变,这与主电路电容引起混沌时电路存在多种模态无规律切换显著不同。并给出了输入电压和负载分别变化时,控制电容的临界稳定值。最后,通过电路实验验证了理论分析的正确性。