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四开关Buck-Boost变换器的三模式控制方法研究 预览
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作者 李山 宋立风 章治国 《电源学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期111-119,共9页
针对四开关Buck-Boost变换器在两模式运行时,其输入输出电压接近时模式切换频繁以及开关管难以运行在极限占空比下的问题,提出了一种基于平均电流控制的Buck、Buck-Boost、Boost三模式切换策略。该策略在原有Buck、Boost两模式的基础上... 针对四开关Buck-Boost变换器在两模式运行时,其输入输出电压接近时模式切换频繁以及开关管难以运行在极限占空比下的问题,提出了一种基于平均电流控制的Buck、Buck-Boost、Boost三模式切换策略。该策略在原有Buck、Boost两模式的基础上,通过检测输入电压单元来控制调制信号偏置电压,实现四开关Buck-Boost变换器在Buck、Buck-Boost、Boost三模式下平滑切换,使开关管在宽输入电压范围内工作在有效占空比区间。通过使用平均电流控制来限制电感电流变化,确保变换器的安全可靠运行。最后搭建saber仿真模型和硬件实验平台,验证了所提控制策略的可行性。 展开更多
关键词 BUCK-BOOST变换器 极限占空比 平均电流控制 宽输入电压范围 平滑切换
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基于AC-Link串联谐振的Buck-Boost变换器控制算法 预览
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作者 罗集睿 王庆峰 +3 位作者 张政权 刘庆想 何长鑫 周勃 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期75-80,共6页
介绍了一种基于AC-Link串联谐振的Buck-Boost变换器拓扑结构,用状态平面分析法对串联谐振电路在Buck模式和Boost模式下工作过程进行分析。该方法相比于传统的基波等效分析法具有直接、精确和求解简单的特点。给出了详细的推导过程,提出... 介绍了一种基于AC-Link串联谐振的Buck-Boost变换器拓扑结构,用状态平面分析法对串联谐振电路在Buck模式和Boost模式下工作过程进行分析。该方法相比于传统的基波等效分析法具有直接、精确和求解简单的特点。给出了详细的推导过程,提出了一种控制算法。建立了Matlab/Simulink仿真模型,仿真结果表明,该控制算法能够实现Buck和Boost的功能,能够得到稳定的输出电压,输入电流谐波含量低的特点,可以实现变换器在较宽的范围内调节输出电压。 展开更多
关键词 高频交流链接技术 串联谐振 状态平面分析法 BUCK-BOOST变换器
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CCM Buck-Boost变换器非线性PID最优控制 预览
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作者 兰志勇 陈礼俊 +2 位作者 焦石 李理 王波 《电气技术》 2018年第3期55-59,共5页
为改善Buck-Boost变换器非线性系统的静态动态性能,本文将微分几何的非线性最优控制策略与传统PID结合,设计了一种针对Buck-Boost变换器输出电压进行调节的非线性PID最优控制器。控制器由两部分构成:(1)输出电压PI反馈控制,保证输出... 为改善Buck-Boost变换器非线性系统的静态动态性能,本文将微分几何的非线性最优控制策略与传统PID结合,设计了一种针对Buck-Boost变换器输出电压进行调节的非线性PID最优控制器。控制器由两部分构成:(1)输出电压PI反馈控制,保证输出电压准确跟随期望电压;(2)系统状态反馈精确线性化最优控制,实现系统最优可控。该控制器保留了PID控制的优点,结构简单,易于实现。同时,引入了输出电压的非线性积分,有效的缩短过渡过程,提高稳态精度,增强了系统对参数变化的鲁棒性。实验波形对比分析显示,与传统PI控制方法相比,基于非线性PID最优控制策略的系统启动性能优越,稳态误差小,且对输入电压扰动和负载扰动均表现出更强的鲁棒性。 展开更多
关键词 BUCK-BOOST变换器 非线性 PID 最优控制 精确线性化
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基于DSP2812的buck-boost变换器设计 预览
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作者 朱海猛 黄程 +1 位作者 刘东 黄毅正 《电气开关》 2018年第4期74-77,共4页
传统开关电源已经有了几十年的发展,但是传统电源结构复杂并且很难做到智能化,近些年来逐渐被数控电源取代,数控开关电源一般情况下主要是采用控制器与电力电子技术结合,在目前市场上得到了广阔的发展空间。本文提出了一种基于DSP2812的... 传统开关电源已经有了几十年的发展,但是传统电源结构复杂并且很难做到智能化,近些年来逐渐被数控电源取代,数控开关电源一般情况下主要是采用控制器与电力电子技术结合,在目前市场上得到了广阔的发展空间。本文提出了一种基于DSP2812的Buck-boost变换器数字控制器设计,DSP芯片采用TI公司的,数字控制器采用双闭环PI控制,输出功率达到30W,效率可以达到80%以上,具有过压、过流保护功能。最后设计出原理样机,证明采用DSP的数字控制器的良好性能。 展开更多
关键词 数字控制器 BUCK-BOOST变换器 开关电源 DSP2812
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磁集成开关电感交错并联Buck/Boost变换器 预览
5
作者 李洪珠 曹人众 +1 位作者 张垒 李洪璠 《电机与控制学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期87-95,共9页
为了提高传统Buck/Boost变换器的电压增益、暂态响应速度同时减小电感支路的电流纹波和变换器的体积重量。将磁集成开关电感技术和交错并联技术应用到传统的Buck/Boost变换中,提出了磁集成开关电感交错并联Buck/Boost变换器。通过采用... 为了提高传统Buck/Boost变换器的电压增益、暂态响应速度同时减小电感支路的电流纹波和变换器的体积重量。将磁集成开关电感技术和交错并联技术应用到传统的Buck/Boost变换中,提出了磁集成开关电感交错并联Buck/Boost变换器。通过采用开关电感结构替换传统变换器中的电感的方式,使变换器正向功率变换的电压增益提高为原来的2倍。采用磁集成技术并合理设计耦合电感间的耦合系数能够减小该变换器电感支路的电流纹波、提高系统暂态响应速度、减小变换器的体积重量,进而提高变换器的电气性能。最后通过实验样机的结果验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 Buck/Boost变换器 开关电感 磁集成 交错并联 电压增益
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基于Buck-Boost变换器的磷酸铁锂电池串联电压均衡优化策略 预览 被引量:1
6
作者 李锐华 李冀 +1 位作者 胡波 胡浩 《电气技术》 2018年第3期1-1,2-7共7页
针对磷酸铁锂电池串联应用中,由于单体电池之间存在不一致,从而导致蓄电池组利用率和使用寿命降低的问题,本文提出一种基于非能耗型电压均衡方式的复合式电路拓扑。该均衡电路在传统单体电池均衡电路的基础上,加入电池组间均衡电路进行... 针对磷酸铁锂电池串联应用中,由于单体电池之间存在不一致,从而导致蓄电池组利用率和使用寿命降低的问题,本文提出一种基于非能耗型电压均衡方式的复合式电路拓扑。该均衡电路在传统单体电池均衡电路的基础上,加入电池组间均衡电路进行拓扑优化,以提高电压均衡速度。通过对蓄电池组均衡优化策略进行仿真分析验证表明:与传统单一电压均衡电路相比,该优化策略控制简单、易于实现,在静态和充放电状态下,电池电压均衡速度都有明显提升,并且能有效避免电池组过充电或过放电现象,从而提高电池的使用寿命。 展开更多
关键词 磷酸铁锂电池 串联电池组均衡 电压均衡 BUCK-BOOST变换器
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一种适用于电动汽车充电桩的换流器 预览
7
作者 刘光远 《兰州文理学院学报:自然科学版》 2018年第1期89-92,105共5页
充电桩是推动电动汽车发展的一个重要因素,一般采用三相电压源型逆变器,改进的电路则是一个Buck-Boost型的功率因数校正(Power Factor Corretion,PFC)控制电路.该电路把交流电动机的三相绕组作为三个电感线圈,充当了Buck-Boost型电路... 充电桩是推动电动汽车发展的一个重要因素,一般采用三相电压源型逆变器,改进的电路则是一个Buck-Boost型的功率因数校正(Power Factor Corretion,PFC)控制电路.该电路把交流电动机的三相绕组作为三个电感线圈,充当了Buck-Boost型电路的电感,它可以实现降压变换,也可以实现升压变换,这取决于开关管的占空比D.电路的仿真则是由电力电子仿真软件PSIM来完成,最后给出仿真结果. 展开更多
关键词 电动汽车 充电桩 BUCK-BOOST变换器 功率因数校正
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基于参数扰动的混沌控制方案在Buck-Boost变换器中的应用研究 预览 被引量:1
8
作者 杨昌烨 陈艳峰 +2 位作者 张波 丘东元 陈曦 《电源学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期32-37,共6页
分布式直流微电网中,直流母线与大电网的接口变换器通常选择具有升、降压功能的DC-DC变换器,如Buck-Boost变换器,来提升或降低光伏阵列或其他储能单元的输出电压,使之与直流母线电压匹配。Buck-Boost变换器作为一个强非线性系统,... 分布式直流微电网中,直流母线与大电网的接口变换器通常选择具有升、降压功能的DC-DC变换器,如Buck-Boost变换器,来提升或降低光伏阵列或其他储能单元的输出电压,使之与直流母线电压匹配。Buck-Boost变换器作为一个强非线性系统,在输入电压、参考电流等电路参数变化时容易产生分叉、混沌等非预期情况,使变换器性能变差甚至不能正常运行。基于峰值电流控制型Buck-Boost变换器的频闪映射模型,分析了变换器的非线性动力学现象。基于参数扰动的混沌控制原理,设计了一种适用于峰值电流控制型Buck-Boost变换器的混沌控制方法,该方法可使进入混沌状态的变换器重新回到周期态,并使变换器的稳态性能、输出纹波等得到显著改善。 展开更多
关键词 BUCK-BOOST变换器 混沌控制 参数扰动法 周期-1轨道
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电流模式Buck-Boost变换器的混沌控制 预览
9
作者 吴智 张小平 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2018年第8期51-57,共7页
针对电流模式Buck-Boost变换器存在的分岔与混沌现象,提出一种改进型指数延迟反馈控制法,建立了被控系统的离散迭代映射模型,对变换器在该控制策略下的控制特性进行了分析,得到了使系统稳定运行时调整系数的取值范围。最后通过仿真和实... 针对电流模式Buck-Boost变换器存在的分岔与混沌现象,提出一种改进型指数延迟反馈控制法,建立了被控系统的离散迭代映射模型,对变换器在该控制策略下的控制特性进行了分析,得到了使系统稳定运行时调整系数的取值范围。最后通过仿真和实验对上述理论分析进行了验证。结果表明,改进型指数延迟反馈法能有效抑制电流模式Buck-Boost变换器运行中出现的分岔与混沌现象,从而可确保变换器实现稳定运行,具有较好的应用价值。 展开更多
关键词 BUCK-BOOST变换器 改进型指数延迟反馈控制法 混沌控制
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CCM模式下非理想Buck-Boost变换器的建模研究 预览
10
作者 李昂 向翰丞 +1 位作者 陈鑫 徐亦豪 《陕西理工大学学报:自然科学版》 2018年第4期23-27,共5页
以Buck-Boost变换器为例,运用三端开关器件模型法、时间平均等效电路法和能量守恒法,在考虑电感纹波电流的情况下推导非理想Buck-Boost变换器在连续导电模式下的稳态和小信号电路模型。并以实际Buck-Boost变换器为例进行仿真分析,结果表... 以Buck-Boost变换器为例,运用三端开关器件模型法、时间平均等效电路法和能量守恒法,在考虑电感纹波电流的情况下推导非理想Buck-Boost变换器在连续导电模式下的稳态和小信号电路模型。并以实际Buck-Boost变换器为例进行仿真分析,结果表明,电感电流纹波增大将导致变换器的效率降低,通过改变滤波电感的等效串联电阻的大小可以来调节系统的阻尼比和品质。 展开更多
关键词 BUCK-BOOST变换器 寄生参数 连续导电模式 非理想模型
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光伏发电系统宽电压开关变换器参数设计 预览
11
作者 李良井 皇金锋 +1 位作者 袁帆 李林鸿 《电测与仪表》 北大核心 2018年第21期138-142,共5页
光伏电池输出电压特性较软,使得系统中DC-DC开关变换器需要有宽范围的工作电压,而开关变换器参数合理设计是其安全可靠工作的前提条件。以独立光伏发电系统中广泛应用的Buck-Boost变换器为例,分析了其工作原理,讨论了电感和电容对变换... 光伏电池输出电压特性较软,使得系统中DC-DC开关变换器需要有宽范围的工作电压,而开关变换器参数合理设计是其安全可靠工作的前提条件。以独立光伏发电系统中广泛应用的Buck-Boost变换器为例,分析了其工作原理,讨论了电感和电容对变换器工作模式和输出纹波电压的影响。在此基础上给出了宽输入和宽输出电压范围的电感、电容参数设计方法。通过仿真分析,验证了宽电压范围Buck-Boost变换器参数设计的合理性。 展开更多
关键词 光伏发电系统 BUCK-BOOST变换器 宽电压 参数设计
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双模式控制宽输入电压组合式升压逆变器 被引量:1
12
作者 陈雪峰 许俊阳 陈道炼 《中国电机工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第7期2095-2103,共9页
提出了一种新颖的双模式控制宽输入电压组合式升压逆变器电路拓扑和双模式带输入电压前馈的电压瞬时值反馈控制策略,并对构成这种逆变器的电路拓扑、控制策略、稳态原理特性和主要电路参数设计等关键技术进行了深入分析研究,获得了重要... 提出了一种新颖的双模式控制宽输入电压组合式升压逆变器电路拓扑和双模式带输入电压前馈的电压瞬时值反馈控制策略,并对构成这种逆变器的电路拓扑、控制策略、稳态原理特性和主要电路参数设计等关键技术进行了深入分析研究,获得了重要结论。该电路拓扑是由“T”型网络和Buck型逆变桥级联构成,其中“T”形网络相当于一个Buck-Boost直流变换器;该控制策略是通过两个独立的控制环路下占空比信号的饱和与置零作为切换时间点,实现了两种模式的平滑切换。500VA 100-200VDC/220V50Hz AC逆变器样机的实验结果表明,所提出逆变器具有输出输入未隔离、输入电压变化范围宽、双向功率流、可升压、变换效率高、输出波形质量好等特点,在宽范围输入电压变化升压逆变场合具有重要的应用前景。 展开更多
关键词 升压逆变器 宽输入电压 BUCK-BOOST变换器 逆变桥 双模式控制策略
采用峰值电感电流控制的直流-直流电压转换器 预览
13
作者 熊齐 李尊朝 +1 位作者 焦琛 周律忱 《西安交通大学学报》 CSCD 北大核心 2018年第12期128-136,共9页
针对可穿戴设备需要小型化和适应各种应用场景要求的问题,提出了一种单电感多输入多输出的升压-降压型DC-DC转换器,以采集多种能量为可穿戴设备供电。由于转换器既需要高的效率,又需要稳定的负载电压,提出了结合峰值电感电流控制策略和... 针对可穿戴设备需要小型化和适应各种应用场景要求的问题,提出了一种单电感多输入多输出的升压-降压型DC-DC转换器,以采集多种能量为可穿戴设备供电。由于转换器既需要高的效率,又需要稳定的负载电压,提出了结合峰值电感电流控制策略和基于阈值变频策略的峰值电感电流脉冲频率调制技术。峰值电感电流脉冲频率调制技术根据各输入输出端口状态来改变能量传输频率,从而实现各能量源最大功率点追踪和负载端电压的调制;同时,通过控制每次能量传递时流过电感的峰值电流大小,提高转换效率并降低输出电压纹波。此外,采用两种低功耗控制策略以降低控制电路功耗:使用低供电电压为控制电路供电;令部分控制电路断续工作。采用华润上华CMOS 0.18μm工艺完成了转换器电路及版图设计,并进行了仿真验证。后仿真结果表明,在0.2~3 V输入电压范围和0.001~3 mW负载范围内,转换器效率能够保持在73.8%以上,控制电路功耗小于300 nW。 展开更多
关键词 升压-降压型转换器 单电感多输入多输出 峰值电感电流 脉冲频率调制
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凭借新的超低IQ降压-升压型转换器超越传统供电方案
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作者 John Bazinet David Loconto Steve Knoth 《电源世界》 2018年第4期34-37,共4页
单电感器、同相降压-升压型转换器,是一种极度灵活和有用的电源组件。ADI的LTC3130/-1是输入和输出额定值为25V的单片降压-升压型转换器,本文介绍了LTC3130/-1的性能特点及典型应用。
关键词 降压-升压型转换器 LTC3130/-1 超低IQ
基于随机扩频的Buck-Boost变换器分岔与混沌现象的仿真分析 预览 被引量:1
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作者 张初文 佟殿馨 +3 位作者 李鑫 董知非 倪玮 房俊龙 《电测与仪表》 北大核心 2017年第11期19-25,共7页
Buck-Boost变换器中存在着电磁干扰过大,以及电感电流与输出电压的波纹过大的问题,通过引入随机扩频技术减小这些问题的方法已经得到广泛应用,但引入该方法后仍存在复杂的分岔与混沌现象。在对随机扩频技术进行分析后与建立了基于随机... Buck-Boost变换器中存在着电磁干扰过大,以及电感电流与输出电压的波纹过大的问题,通过引入随机扩频技术减小这些问题的方法已经得到广泛应用,但引入该方法后仍存在复杂的分岔与混沌现象。在对随机扩频技术进行分析后与建立了基于随机扩频技术的Buck-Boost变换器的精确离散迭代映射模型;研究了采用随机扩频技术后的Buck-Boost变换器中的非线性现象,通过运用MATLAB软件进行编程绘制了电感电流随电路参数变化的分岔图,证实了其中存在复杂的非线性行为,研究了随机扩频技术中各电路参数对Buck-Boost变换器中非线性行为的影响规律;研究表明运用参数微扰法可以抑制其中的分岔与混沌现象。为Buck-Boost变换器电路设计提供了理论基础。 展开更多
关键词 BUCK-BOOST变换器 分岔 混沌 随机扩频 非线性现象
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基于小信号模型的Buck-Boost变换器控制策略研究 预览
16
作者 邱婷 王平 邱雪梅 《黑龙江电力》 CAS 2017年第1期20-24,61共6页
为了解决电动汽车上电池端电压经常出现的大范围波动以及电压型逆变器的降压特性问题,用状态空间平均法建立了Buck-Boost电路的交流小信号数学模型,设计了控制系统补偿器、系统的硬件电路和软件,得到了交流小信号的线性传递函数和buck-b... 为了解决电动汽车上电池端电压经常出现的大范围波动以及电压型逆变器的降压特性问题,用状态空间平均法建立了Buck-Boost电路的交流小信号数学模型,设计了控制系统补偿器、系统的硬件电路和软件,得到了交流小信号的线性传递函数和buck-boost变换器的线性控制策略。实验结果表明,控制系统在输入电压以及负载出现阶跃扰动的情况下,能够有效抑制低频扰动并迅速跟随给定电压实现对输出电压的闭环控制,满足电动汽车对电源系统的要求。 展开更多
关键词 电动汽车 BUCK-BOOST变换器 状态空间平均法 补偿器
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带恒功率负载的Buck-Boost变换器的稳定性研究
17
作者 宫振杰 王久和 《电气工程学报》 2017年第11期1-6,共6页
本文利用无源性研究带恒功率负载的Buck—Boost变换器稳定性问题。恒功率负载的负阻抗特性使Buck-Boost变换器输入阻抗实部负定,使变换器为非无源的,可导致其不稳定。对此,本文设计了一种基于端口受控的耗散哈密顿模型的无源控制器,... 本文利用无源性研究带恒功率负载的Buck—Boost变换器稳定性问题。恒功率负载的负阻抗特性使Buck-Boost变换器输入阻抗实部负定,使变换器为非无源的,可导致其不稳定。对此,本文设计了一种基于端口受控的耗散哈密顿模型的无源控制器,使Buck-Boost变换器输入阻抗实部由负定变为正定,保证了变换器无源性和稳定性,进而可实现变换器具有好的稳态和动态性能。仿真结果表明,无源控制器可保证带恒功率负载的Buck-Boost变换器无源性和稳定性,并使变换器具有优秀的稳态和动态性能。 展开更多
关键词 BUCK-BOOST变换器 恒功率负载 端口受控的耗散哈密顿模型 无源控制器
改进的Buck-Boost变换器的无源性控制策略 预览 被引量:1
18
作者 杨小斌 杨金明 向如意 《电网与清洁能源》 北大核心 2017年第7期73-76,89共5页
在建立电流连续模式下Buck—Boost变换器模型基础上,论证了系统的无源性,并通过系统误差模型,详细地推导了系统的无源性控制律。巧妙利用系统阻尼矩阵控制参数的设置,使得系统的动态特性得以充分考虑,并将系统的控制律归算到占空... 在建立电流连续模式下Buck—Boost变换器模型基础上,论证了系统的无源性,并通过系统误差模型,详细地推导了系统的无源性控制律。巧妙利用系统阻尼矩阵控制参数的设置,使得系统的动态特性得以充分考虑,并将系统的控制律归算到占空比上,实现了改进的无源性控制策略。最后借助Matlab/Simulink平台进行仿真验证,仿真结果表明,系统输出稳定,动态响应良好,参数鲁棒性强,论证了方法的可行性。 展开更多
关键词 BuckBoost变换器 无源性控制 电流连续模式 阻尼矩阵
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能量双向流动的蓄电池充放电系统设计 预览
19
作者 史永胜 高婧茹 刘言新 《陕西科技大学学报:自然科学版》 2017年第1期151-157,165共8页
针对现有蓄电池充放电装置存在的交流侧电流波形畸变严重、功率因数低等问题,设计了一种能量可以双向流动的充放电装置,前级采用三相PWM整流器,后级采用Buck-Boost双向DC/DC变换器,根据蓄电池充放电方式研究了前后两级的联合控制策略,... 针对现有蓄电池充放电装置存在的交流侧电流波形畸变严重、功率因数低等问题,设计了一种能量可以双向流动的充放电装置,前级采用三相PWM整流器,后级采用Buck-Boost双向DC/DC变换器,根据蓄电池充放电方式研究了前后两级的联合控制策略,实现蓄电池的恒压或恒流充电以及放电控制,并利用PLECS软件进行仿真.仿真结果表明:该系统具有较高功率因数及低谐波畸变率. 展开更多
关键词 充放电 能量双向流动 PWM整流器 BUCK-BOOST变换器
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基于脉冲输入电压的Buck-Boost变换器非线性特性研究 被引量:1
20
作者 李小秋 张小平 《系统仿真学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期1021-1027,共7页
为研究Buck-Boost变换器在脉冲输入电压作用下的非线性特性,建立厂坊芟摸器彩雳教送代非线性映射模型.分翻获得7该变换器输出电压随电感、电容和电咀变化时的分岔混沌两,分析了该变换器的分岔混沌现象.同时与该变换器在盘流输入电... 为研究Buck-Boost变换器在脉冲输入电压作用下的非线性特性,建立厂坊芟摸器彩雳教送代非线性映射模型.分翻获得7该变换器输出电压随电感、电容和电咀变化时的分岔混沌两,分析了该变换器的分岔混沌现象.同时与该变换器在盘流输入电压作用下的分岔混沌现象进行了对比分衍,结果表明:稳态时该变换器在脉冲输入电压作用下比在直流输入电压作用下的分岔参数变化范围更小,并且更早地进入到混沌状态,这对于保证Buck-Boost变换器的稳定运行及混沌控制具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 BUCK-BOOST变换器 非线性特性 脉冲输入电压 分岔 混沌
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