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开关电源的电磁兼容问题一直是电源设计中要考虑的重要因素。本文借助开关电源中固有的混沌现象,对从源头上抑制开关电源电磁干扰水平的混沌控制方式进行了研究。
论文首先简要介绍了目前开关模式电源降低电磁干扰水平,提高电磁兼容性常用的方法与措施。分析了传统降低电磁干扰水平技术的局限性以及应用混沌控制降低开关模式电源电磁干扰水平思想的潜在优势。
其次,以DC/DCBoost型变换器为研究对象,分别对工作于周期、倍周期以及混沌状态下变换器的谐波分布关系进行了讨论。通过对变换器倍周期分岔通向混沌过程中频谱特征的研究,从理论上证实了工作于混沌状态的变换器的电磁干扰水平比工作于周期状态的变换器的电磁干扰水平要低的概念。
第三,通过电路实验,对周期开关变换器、原型(仅具有电流上限)变换器以及新型(具有电流上、下限)变换器不同状态下的电磁干扰水平进行了分析比较。实验结果同样显示:工作于混沌状态下的新型变换器在降低电磁干扰水平方面有较明显的效果。
最后,以开环变换器实现的电路为基础,设计了具有电压反馈回路的闭环DC/DCBoost型变换器电路。仿真结果表明,闭环状态下的变换器能够在保持电压稳定的前提下使变换器工作于混沌状态。本文给出的电压、电流闭环反馈型变换器,既具有较低的电磁干扰水平,又能够保持输出电压稳定。本文的研究结果,使应用混沌控制降低开关电源电磁干扰水平的研究,更向实用趋近。