峰值/谷值电流型控制开关DC-DC变换器的对称动力学现象分析

周国华; 许建平; 包伯成

doi:10.7498/aps.59.2272

摘要

峰值电流和谷值电流控制开关DC-DC变换器在较宽的电路参数范围内具有对称动力学现象.文中建立了峰值电流和谷值电流控制buck，boost，及buck-boost变换器的统一离散迭代映射模型，并导出了统一的分段光滑迭代映射方程及特征值方程，通过数值仿真得到了占空比变化时的正、逆分岔图和Lyapunov指数谱.研究结果表明，峰值/谷值电流型控制开关变换器的分岔图和Lyapunov指数具有关于点或轴对称的现象.时域仿真结果验证了数值仿真结果，并进一步表明，随着占空比的变化，峰值/谷值电流型控制开关变换器具有对称动力学现象、对称动力学现象和非对称动力学现象共存、非对称动力学现象.

关键词:

Abstract

Peak current and valley current controlled switching DC-DC converters show symmetrical dynamic phenomenon within a wide circuit parameter range. The unified discrete iterative map model of peak current and valley current controlled buck, boost, and buck-boost converters is established, and the unified piecewise smooth iterative map and their corresponding characteristic equations are also derived. The forward and inverse bifurcation diagrams and Lyapunov exponent spectrums with duty ratio as parameter are obtained by numerical simulation. The research results indicate that the bifurcation diagrams and Lyapunov exponent of peak and valley current-mode controlled switching converters show symmetrical dynamic phenomenon corresponding to a symmetrical point or a symmetrical axis. The numerical simulation results are verified by the time-domain simulation, which further indicates that with the duty ratio varying, the peak and valley current-mode controlled switching converter reveals a symmetrical dynamic phenomenon, or a symmetrical dynamic phenomenon accompanying an asymmetrical dynamic phenomenon, or an asymmetrical dynamic phenomenon.

Keywords:

作者及机构信息

(1)南京理工大学电子工程系，南京 210094；江苏技术师范学院电气信息工程学院，常州 213001; (2)西南交通大学电气工程学院，成都 610031

基金项目: 国家自然科学基金（批准号：50677056）、西南交通大学优秀博士学位论文培育项目和西南交通大学博士生创新基金资助的课题.

Authors and contacts

(1)南京理工大学电子工程系，南京 210094；江苏技术师范学院电气信息工程学院，常州 213001; (2)西南交通大学电气工程学院，成都 610031

参考文献

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施引文献

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