【摘 要】
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近年来,功率开关变换器被广泛应用于电力、交通、航天等各行各业中,因其使用了电感、电容、开关管等非线性元件,使得变换器系统具有很强的非线性。在PFC Boost变换器中,工频
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近年来,功率开关变换器被广泛应用于电力、交通、航天等各行各业中,因其使用了电感、电容、开关管等非线性元件,使得变换器系统具有很强的非线性。在PFC Boost变换器中,工频与开关频率同时存在,系统会出现慢时标与快时标两种分岔现象。为了抑制这两种分岔现象,一方面可以选取高性能的电力电子开关器件并对电路的参数进行优化;另一方面可以采用适当的控制策略对PFC Boost变换器中的非线性现象进行控制。传统的斜坡补偿控制虽然可以有效地抑制分岔现象,但经常会造成电感电流出现“死区”,降低了输入电流的PF值。本文针对PFC Boost变换器中出现的快时标分岔,利用系统的Jacobian矩阵,从理论上推导了系统的分岔条件。通过实验与仿真对传统斜坡补偿下,系统电感电流1/2工频周期内的间歇性分岔和混沌现象进行研究。从两方面对PFC Boost变换器进行控制:一是采用积分滑模控制方法,即由电压外环PI控制与滑模变结构电流内环相结合有效抑制分岔现象,解决了死区现象的发生;二是采用提高电流内环控制器阶数的双积分滑模控制法对电流环进行改进,提高了系统的稳定性,获得了更高的功率因数。仿真结果表明,滑模控制不需要添加任何外部补偿,并且在有效地解决分岔现象,获得较高PF值的同时,还可弥补传统斜坡补偿的不足,避免死区现象的发生,使系统稳定工作在单周期状态。
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