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级联功率因数校正变换器的级间耦合非线性动力学行为分析

邹建龙 马西奎

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级联功率因数校正变换器的级间耦合非线性动力学行为分析

邹建龙, 马西奎

Analysis of coupling nonlinear dynamical behaviors between two stages in a cascade power-factor-correction converter

Zou Jian-Long, Ma Xi-Kui
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  • 级联功率因数校正(PFC)变换器是一个由PFC变换器和直流-直流(DC-DC)变换器级联而成的非线性系统.建立了级联PFC变换器的非线性模型,据此对系统的级间耦合非线性动力学行为进行了数值仿真,并进行了实验验证和分析.结果表明:PFC级输出电容减小会使系统出现分岔,引起DC-DC级输出电压的变化;DC-DC级负载电阻变化会改变PFC级的非线性动力学行为;当DC-DC级出现占空比饱和时,PFC级与DC-DC级之间会出现复杂的相互耦合影响过程.
    A cascade power-factor-correction (PFC) converter is a nonlinear system cascaded by a PFC converter and a direct current-direct current (DC-DC) converter. According to the nonlinear model of the cascade PFC converter derived, we simulate the interstage coupling nonlinear dynamical behaviors of the system, and the simulation results are verified experimentally. The results shows that with the decrease of the PFC output capacitance the bifurcation may appear, which results in the change of the DC-DC output voltage. Likewise, the dynamical behavior of the PFC stage may change with DC-DC load resistance. When the duty ratio of the DC-DC stage becomes saturated, the coupling process between the PFC stage and the DC-DC stage is very complicated.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:50577047)资助的课题.
    [1]

    [1]Imula J I, Sugie T, Yoshikawa T 1994 IEEE Trans. Autom. Control 39 1084

    [2]

    [2]Panteley E, Loria A 2001 Automatica 37 453

    [3]

    [3]Sepulchre R, Arcak M, Teel A R 2002 IEEE Trans. Autom. Control 47 521

    [4]

    [4]Li S H, Tian Y P 2007 Int. J. Control 80 646

    [5]

    [5]Ding S H, Li S H, Li Q 2008 Acta Autom. Sin. 34 1268 (in Chinese) [丁世宏、 李世华、 李奇 2008 自动化学报 34 1268]

    [6]

    [6]Orabi M, Ninomiya T 2003 IEEE Trans. Ind. Electron. 50 1116

    [7]

    [7]Dranga O, Tse C K, Iu H H C 2003 Int. J. Bifur. Chaos 13 3107

    [8]

    [8]Zhang H, Ma X K, Xue B L, Liu W Z 2005 Chaos Solitons Fract. 23 431

    [9]

    [9]Ma X K, Liu W Z, Zhang H 2005 Proc. Chin. Soc. Electr. Eng. 25 61 (in Chinese)[马西奎、 刘伟增、 张浩 2005 中国电机工程学报 25 61]

    [10]

    ]Wong S, Tse C K, Orabi M, Ninomiya T 2006 IEEE Trans. Circ. Syst. Ⅰ 53 454

    [11]

    ]Zou J L, Ma X K, Tse C K, Dai D 2006 Int. J. Circ. Theory Appl. 34 251

    [12]

    ]Ren H P 2006 Acta Electron. Sin. 34 784 (in Chinese) [任海鹏 2006 电子学报 34 784]

    [13]

    ]Zou J L, Ma X K 2008 Acta Phys. Sin. 57 720 (in Chinese) [邹建龙、 马西奎 2008 57 720]

    [14]

    ]Dai D, Li S N, Ma X K, Tse C K 2007 IEEE Trans. Circ. Syst. Ⅰ 54 1724

    [15]

    ]Zou J L, Ma X K, Du C Q 2009 IEEE Trans. Circ. Syst. Ⅱ 56 230

    [16]

    ]Hamill D C, Jefferies D J 1988 IEEE Trans. Circ. Syst. Ⅰ35 1059

    [17]

    ]Tse C K 1994 IEEE Trans. Circ. Syst. Ⅱ 42 16

    [18]

    ]Banerjee S, Chakrabarty K 1998 IEEE Trans. Power Electron.13 252

    [19]

    ]Zhang B, Qu Y 2003 Proc. Chin. Soc. Electr. Eng. 23 99 (in Chinese)[张波、 曲颖 2003 中国电机工程学报 23 99]

    [20]

    ]Luo X S, Wang B H, Chen G R, Quan H J, Fang J Q, Zou Y L, Jiang P Q 2003 Acta Phys. Sin. 52 12 (in Chinese) [罗晓曙、 汪秉宏、 陈关荣、 全宏俊、 方锦清、 邹艳丽、 蒋品群 2003 52 12]

    [21]

    ]Zhou Y F, Tse C K, Qiu S S, Chen J N 2005 Chin. Phys. 14 61

    [22]

    ]Li M, Ma X K, Dai D, Zhang H 2005 Acta Phys. Sin. 54 1084 (in Chinese) [李明、 马西奎、 戴栋、 张浩 2005 54 1084]

    [23]

    ]Yang R, Zhang B 2006 Acta Phys. Sin. 55 5667 (in Chinese) [杨汝、 张波 2006 55 5667]

    [24]

    ]Lu W G, Zhou L W, Luo Q M, Du X 2007 Acta Phys. Sin. 56 6275 (in Chinese) [卢伟国、 周雒维、 罗全明、 杜雄 2007 56 6275]

    [25]

    ]Wang S B, Zhou Y F, Chen J N, Jiang X D 2008 Proc. Chin. Soc. Electr. Eng. 28 26 (in Chinese) [王诗兵、 周宇飞、 陈军宁、 姜学东 2008 中国电机工程学报 28 26]

    [26]

    ]Wang X M, Zhang B, Qiu D Y 2008 Acta Phys. Sin. 57 2728 (in Chinese) [王学梅、 张波、 丘东元 2008 57 2728]

    [27]

    ]Yang X 2004 Switching Power Supply Technology (Beijing: China Machine Press) p96 (in Chinese) [杨旭 2004 开关电源技术 (北京: 机械工业出版社) 第96页]

  • [1]

    [1]Imula J I, Sugie T, Yoshikawa T 1994 IEEE Trans. Autom. Control 39 1084

    [2]

    [2]Panteley E, Loria A 2001 Automatica 37 453

    [3]

    [3]Sepulchre R, Arcak M, Teel A R 2002 IEEE Trans. Autom. Control 47 521

    [4]

    [4]Li S H, Tian Y P 2007 Int. J. Control 80 646

    [5]

    [5]Ding S H, Li S H, Li Q 2008 Acta Autom. Sin. 34 1268 (in Chinese) [丁世宏、 李世华、 李奇 2008 自动化学报 34 1268]

    [6]

    [6]Orabi M, Ninomiya T 2003 IEEE Trans. Ind. Electron. 50 1116

    [7]

    [7]Dranga O, Tse C K, Iu H H C 2003 Int. J. Bifur. Chaos 13 3107

    [8]

    [8]Zhang H, Ma X K, Xue B L, Liu W Z 2005 Chaos Solitons Fract. 23 431

    [9]

    [9]Ma X K, Liu W Z, Zhang H 2005 Proc. Chin. Soc. Electr. Eng. 25 61 (in Chinese)[马西奎、 刘伟增、 张浩 2005 中国电机工程学报 25 61]

    [10]

    ]Wong S, Tse C K, Orabi M, Ninomiya T 2006 IEEE Trans. Circ. Syst. Ⅰ 53 454

    [11]

    ]Zou J L, Ma X K, Tse C K, Dai D 2006 Int. J. Circ. Theory Appl. 34 251

    [12]

    ]Ren H P 2006 Acta Electron. Sin. 34 784 (in Chinese) [任海鹏 2006 电子学报 34 784]

    [13]

    ]Zou J L, Ma X K 2008 Acta Phys. Sin. 57 720 (in Chinese) [邹建龙、 马西奎 2008 57 720]

    [14]

    ]Dai D, Li S N, Ma X K, Tse C K 2007 IEEE Trans. Circ. Syst. Ⅰ 54 1724

    [15]

    ]Zou J L, Ma X K, Du C Q 2009 IEEE Trans. Circ. Syst. Ⅱ 56 230

    [16]

    ]Hamill D C, Jefferies D J 1988 IEEE Trans. Circ. Syst. Ⅰ35 1059

    [17]

    ]Tse C K 1994 IEEE Trans. Circ. Syst. Ⅱ 42 16

    [18]

    ]Banerjee S, Chakrabarty K 1998 IEEE Trans. Power Electron.13 252

    [19]

    ]Zhang B, Qu Y 2003 Proc. Chin. Soc. Electr. Eng. 23 99 (in Chinese)[张波、 曲颖 2003 中国电机工程学报 23 99]

    [20]

    ]Luo X S, Wang B H, Chen G R, Quan H J, Fang J Q, Zou Y L, Jiang P Q 2003 Acta Phys. Sin. 52 12 (in Chinese) [罗晓曙、 汪秉宏、 陈关荣、 全宏俊、 方锦清、 邹艳丽、 蒋品群 2003 52 12]

    [21]

    ]Zhou Y F, Tse C K, Qiu S S, Chen J N 2005 Chin. Phys. 14 61

    [22]

    ]Li M, Ma X K, Dai D, Zhang H 2005 Acta Phys. Sin. 54 1084 (in Chinese) [李明、 马西奎、 戴栋、 张浩 2005 54 1084]

    [23]

    ]Yang R, Zhang B 2006 Acta Phys. Sin. 55 5667 (in Chinese) [杨汝、 张波 2006 55 5667]

    [24]

    ]Lu W G, Zhou L W, Luo Q M, Du X 2007 Acta Phys. Sin. 56 6275 (in Chinese) [卢伟国、 周雒维、 罗全明、 杜雄 2007 56 6275]

    [25]

    ]Wang S B, Zhou Y F, Chen J N, Jiang X D 2008 Proc. Chin. Soc. Electr. Eng. 28 26 (in Chinese) [王诗兵、 周宇飞、 陈军宁、 姜学东 2008 中国电机工程学报 28 26]

    [26]

    ]Wang X M, Zhang B, Qiu D Y 2008 Acta Phys. Sin. 57 2728 (in Chinese) [王学梅、 张波、 丘东元 2008 57 2728]

    [27]

    ]Yang X 2004 Switching Power Supply Technology (Beijing: China Machine Press) p96 (in Chinese) [杨旭 2004 开关电源技术 (北京: 机械工业出版社) 第96页]

  • [1] 陈云天, 王经纬, 陈伟锦, 徐竞. 互易波导模式耦合理论.  , 2020, 69(15): 154206. doi: 10.7498/aps.69.20200194
    [2] 刘亚琴, 杨士莪, 张海刚, 王笑寒. 变声速弹性沉积层下压缩波与剪切波的耦合影响.  , 2018, 67(23): 234303. doi: 10.7498/aps.67.20181600
    [3] 赵娜, 刘建设, 李铁夫, 陈炜. 超导量子比特的耦合研究进展.  , 2013, 62(1): 010301. doi: 10.7498/aps.62.010301
    [4] 王光义, 袁方. 级联混沌及其动力学特性研究.  , 2013, 62(2): 020506. doi: 10.7498/aps.62.020506
    [5] 聂涛, 刘伟强. 高超声速飞行器前缘流固耦合计算方法研究.  , 2012, 61(18): 184401. doi: 10.7498/aps.61.184401
    [6] 陈醒基, 田涛涛, 周振玮, 胡一博, 唐国宁. 通过被动介质耦合的两螺旋波的同步.  , 2012, 61(21): 210509. doi: 10.7498/aps.61.210509
    [7] 杨岳彬, 左文龙, 保延翔, 刘树郁, 李龙飞, 张进修, 熊小敏. 力学共振吸收谱探测耦合振动模式.  , 2012, 61(20): 200509. doi: 10.7498/aps.61.200509
    [8] 周振玮, 陈醒基, 田涛涛, 唐国宁. 耦合可激发介质中螺旋波的控制研究.  , 2012, 61(21): 210506. doi: 10.7498/aps.61.210506
    [9] 李群宏, 闫玉龙, 杨丹. 耦合电路系统的分岔研究.  , 2012, 61(20): 200505. doi: 10.7498/aps.61.200505
    [10] 钟凯, 姚建铨, 徐德刚, 张会云, 王鹏. 级联差频产生太赫兹辐射的理论研究.  , 2011, 60(3): 034210. doi: 10.7498/aps.60.034210
    [11] 张建文, 李金峰, 吴润衡. 强阻尼非线性热弹耦合杆系统的全局吸引子.  , 2011, 60(7): 070205. doi: 10.7498/aps.60.070205
    [12] 程为彬, 康思民, 汪跃龙, 汤楠, 郭颖娜, 霍爱清. 功率因数校正Boost变换器中快时标不稳定的形成与参数动态共振.  , 2011, 60(2): 020506. doi: 10.7498/aps.60.020506
    [13] 陈章耀, 毕勤胜. Jerk系统耦合的分岔和混沌行为.  , 2010, 59(11): 7669-7678. doi: 10.7498/aps.59.7669
    [14] 刘勇. 耦合系统的混沌相位同步.  , 2009, 58(2): 749-755. doi: 10.7498/aps.58.749
    [15] 张琪昌, 田瑞兰, 王 炜. 一类机电耦合非线性动力系统的混沌动力学特征.  , 2008, 57(5): 2799-2804. doi: 10.7498/aps.57.2799
    [16] 刘振泽, 田彦涛, 宋 彦. 基于线性耦合下混沌系统的同步条件.  , 2006, 55(8): 3945-3949. doi: 10.7498/aps.55.3945
    [17] 刘敬伟, 陈少武, 余金中. 一种分析三维楔脊形光波导与光纤耦合的方法.  , 2005, 54(1): 6-11. doi: 10.7498/aps.54.6
    [18] 李成仁, 宋昌烈, 饶文雄, 李淑凤. 两片掺铒玻璃样品级联荧光光谱的实验研究.  , 2003, 52(3): 751-755. doi: 10.7498/aps.52.751
    [19] 刘雪明, 张明德, 孙小菡, 刘琳. 一种基于二阶非线性级联的新颖全光开关.  , 2001, 50(2): 287-292. doi: 10.7498/aps.50.287
    [20] 刘雪明, 刘 琳, 孙小菡, 张明德. 石英光纤中二次非线性级联波长转换的理论分析.  , 2000, 49(9): 1792-1797. doi: 10.7498/aps.49.1792
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出版历程
  • 收稿日期:  2009-09-29
  • 修回日期:  2009-11-10
  • 刊出日期:  2010-03-05

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