交错并联反激变换器倍周期分岔现象分析

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二相交错并联双向DCDC变换器的研究

二相交错并联双向DCDC变换器的研究

Buck 模式时波形如图 4、5 所示。
第2期
图 4 Buck 模式下 0<D<0.5 时工作波形
图 2 Boost 模式下 0<D<0.5 时工作波形
图 5 Buck 模式下 0.5<D<1 时工作波形
3 参数设计
图 3 Boost 模式下 0.5<D<1 时工作波形 由图 1 可知,当变换器工作在 Buck 模式时,其能量从 右侧 V2流向左侧 V1,此时 S2、S4参与工作,S1、S3停止工作, 与 S1、S3并联的二极管 D1、D3充当续流二极管,导通电路的 作用,具体见表 2。
双向 DC/DC 变换器向来都是电源设计的重要部分, 不仅在蓄电池方面起着重要作用,在航天电源、电动汽 车车载电源方面也起着不可替代的作用。近年来,双向 DC/DC 变换器备受关注,应用更加广泛,不单单是可以 将高压侧电压通过 DC/DC 转化为低压供给低压侧需求, 现已增添可以将低压侧低电压通过 DC/DC 变换器转化 为高压在高压侧存储起来。在功能方面实现双向的传 达,在能源方面起到节省作用。同时,可以收集低压侧, 以便于下次利用,清洁无污染。
L2
S4
L1
S3
D4
D3
S2
V1
C1
S1
D1
D2
C2
V2
图 1 二相交错并联双向 DC/DC 变换器
2 工作原理
由图 1 可知,当变换器工作在 Boost 模式时,其能量从 左侧 V1流向右侧 V2,此时 S1、S3参与工作,S2、S4停止工作,
收稿日期:2017-01-09 作者简介:唐刚(博士,教授,研究方向:电机 智能控制,微机控制技术、故障诊断等。
表 2 Buck 模式下能量流通情况
工作模式 开关管 S2 开关管 S4 续流管 D1 续流管 D3 电感 L1 电感 L2

双管正激变换器交错并联的方法比较

双管正激变换器交错并联的方法比较

双管正激变换器交错并联的方法比较摘要:从开关器件的电压应力来看,双管正激变换器较一般的正激变换器有更多的优点。

本文提出了两种双正激变换器交错并联的方法,分析了两种电路的工作状态,比较了两种电路中输出滤波电感和电容中的电流脉动,对比了两种电路中各半导体器件的电流电压应力。

最后通过仿真和实验证明了分析和比较的正确性。

关键词:双管正激变换器移相并联开关应力Comparison of Interleaving Methods of Two— transistor Forward Converter Abstract:Two methods of interleaving two— transistor forward converters are presented in this paper・ Firstly, the operation stages are analyzed・ Then the ripple currents in filter inductors and output capactiors in toth methods are discussed and compared・ After that , the current and voltage stresses of divices are investigated and compared as wel1. Finally, simulation and experiments are performed to verify the analysis and comparision. Keywords:Two— transistor forward converter Interleaving of converters Switching stress1引言双管正激变换器较单管正激变换器有很多优点,特别是在电压应力方面,因为变换器中每个功率器件只需承受电源电压,而在单管正激变换器中则要承受两倍的电源电压。

交错并联反激变换器效率_解释说明以及概述

交错并联反激变换器效率_解释说明以及概述

交错并联反激变换器效率解释说明以及概述引言部分应包括如下内容:1.1 概述:交错并联反激变换器是一种常见的非隔离型直流-直流(DC-DC)变换器电路拓扑结构,广泛应用于电子设备中。

该变换器可以有效降低开关损耗和电感元件的尺寸,提高整体效率和功率密度。

因此,研究和优化交错并联反激变换器的效率具有重要意义,并且已成为当前电力电子领域的热门研究方向。

1.2 文章结构:本文章共分为五个部分:引言、交错并联反激变换器效率解释说明、交错并联反激变换器效率提高方法、实验研究与案例分析以及结论与展望。

在引言部分,我们将介绍和概述交错并联反激变换器效率相关的背景信息,并简要描述了本文各个部分的内容和组织结构。

1.3 目的:本文旨在探讨交错并联反激变换器效率问题,并介绍影响其效率的因素及改进方法。

通过实验研究和案例分析,我们将评估不同策略对效率的影响,并对未来交错并联反激变换器的发展前景和研究方向进行展望。

本文的目标是为电力电子领域研究人员和工程师提供参考和指导,以提高交错并联反激变换器在实际应用中的效率和性能。

以上是引言部分内容的详细描述,请根据需要进行调整和修改。

2. 交错并联反激变换器效率解释说明:2.1 交错并联反激变换器原理交错并联反激变换器是一种高效率的功率转换电路,常用于直流-直流(DC-DC)转换应用中。

它由多个单相半桥或全桥拓扑的模块组成,这些模块以交错的方式连接在一起。

该电路通过将输入电压周期性地切断和恢复,将储存在磁场中的能量传输到输出端。

2.2 效率的定义与计算方法在交错并联反激变换器中,功率转换效率是衡量其性能好坏的重要指标。

功率转换效率定义为输出功率与输入功率之比。

计算方法可以通过测量输出功率和输入功率,并使用以下公式进行计算:效率= (输出功率/ 输入功率) * 1002.3 影响交错并联反激变换器效率的因素交错并联反激变换器的效率受多个因素影响。

其中主要包括以下几点:a) 开关损耗:开关元件(如MOSFET或IGBT)在切换过程中会产生一定的损耗,这会降低整体效率。

交错并联磁集成Buck变换器的本安特性分析及优化设计

交错并联磁集成Buck变换器的本安特性分析及优化设计
非爆 炸 本质 安全 判 据 , 根 本 上解 决 普 通 单 通 道 开 从 2 1 临界 电感 的确 定 .
分 析 交错并 联 磁集 成 B c u k变换 器 耦 合 磁 件 的
四种工 作模 态 可得其 稳态 等效 电感 为 :

关 变换 器 的 电感 、 电容 取 值 不 能 同 时兼 顾 电气 性 能
佳 的防爆 方法 。开关 电源 是 电子设 备 中非常 重要 的
关 管 , D 为 续 流 二 极 管 , 负 载 电 阻 , £ D、 R为 £和 :
为耦合 集 成 磁 件 , L =L 。设 耦 合 系数 为 k 且 。 = ,
开关管 的开 关周 期为 , 导通 时 间为 T 则 开 关管 。,
指标 要 求和本 安 特 性要 求 的矛 盾 , 使 得 本 安 防爆 并


一 z
, +
L ql

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型开 关 变换 器 的输 出功率 得到 成倍 提 高 。 单 通道 B c uk变换 器 工 作 于 C M 与 D M 模 式 C C
2 交错并联磁 集成 B c u k变 换 器 的工 作 特 性
J l 01 u y2 3
交 错 并 联 磁 集成 B c u k变 换 器 的本 安 特 性 分 析 及 优 化 设 计
杨 玉 岗,李 龙 华
( 宁工程技 术 大 学电 气与控 制 工程 学院 ,辽 宁 葫芦 岛 1 5 0 ) 辽 2 15
摘 要 : 交错 并联 磁 集成 变换 器的 最大 电感 电流 和最 大输 出短路 释放 能 量进 行 分析 计 算。 指 出采 对 用交错 并联 磁 集成 电路 能在 更好 的保证 本 质安 全 的前提 下 实现 变换 器输 出功率 的成倍 提 高 。得 出 了交错 并联磁 集成 B c u k变换 器的非爆 炸 性本 质 安全 判据 和使 得 其 最 大输 出短 路 释 放 能 量最 小 的 最 佳 电感 、 电容 设计 参数 。 实验 结果证 明 分析 方法 的可行 性 。 关 键词 :本质 安全 ; uk变换 器 ;交错 并联磁 集成 ; 小点 燃放 电能 量 ;优化 设计 Bc 最

交错并联临界连续Boost PFC 变换器移相控制策略稳定性分析

交错并联临界连续Boost PFC 变换器移相控制策略稳定性分析

ISlave
t
3TM1 2
3TM2 TM1 − 2 2
3TM3 TM2 − 2 2
3TM4 TM3 − 2 2
3TM5 TM4 − 2 2
图 1 移相开通信号
中国电工技术学会电力电子学会第十一届学术年会
IMaster
假设输出电压 uac 和输出电压 U dc 保持不变,下一个开
关周期
TM1
TM2
TM3
TM4
TM5
3TM4 TM3 − 2 2
3TM5 TM4 − 2 2
TM6
t
∆I1 = 1, 误差信号不会放大。 然而 I Sl
3TM2 TM1 − 2 2
Turn off Turn off
输入电流增大,输入功率增大,而由于电压环的调节作 用 , 开 通 时 间 Ton 就 会 减 小 , 从 而 几 个 周 期 后 ,
t
3TM3 TM2 − 2 2
TS1
TS2
TS3
TS4
TS5
图 2 移相关断信号
∆I n < 1 。实验也证明采用这种移相控制方法,从相 ∆I 0
电感电流工作稳定且移相 180°。
利用 FPGA 实现上述两种移相控制方案,并且利用 电路中的耦合电感实现了 Boost 电路的二极管零反向恢 4 复损耗。实验发现,采用图 1 移相开通法,两相的电感 电流工作稳定,且得到的总输入电流的纹波很小。采用 这种控制方法即可以保证从相电感电流工作于 CRM 图 2 移相关断法,当输入电压较低时,两相电感电流工 模式又能满足移相的要求,但实际上从相电感电流工作 作稳定,但当输入电压上升到一定的幅值时,就会出现 不稳定。 次谐波振荡现象。于是,分别对这两种控制方法进行了 稳定性分析,并得出结论。 如图 4, 理想的从相电流应该是零电流开通, 在 180 ° 控制 信号处 关 断 并 且从 相 开 通 时间 等 于 主 相 开 通 时 间。假如在某一时刻有一个扰动 ∆Ton ,如图 4 所示。实 线是从相电流理想波形,虚线是扰动后电感电流变化的 这种控制方法的缺点是从相的电感电流可能工作在 曲线。 DCM 或者 CCM 状态。但无论是实验还是仿真,CCM 或者 DCM 现象都不严重。如图 3-3,理想的从相电流应 在 180°移相控制信号处零电流开通并且从相开通时间 等于主相开通时间。假设某一时刻从相电感电流工作在 CCM 状态,相对于理想的电流波形有个 ∆I 0 ,如图 3 所 示。

交错并联双管正激软开关变流器的动态分析

交错并联双管正激软开关变流器的动态分析

第30卷第9期仪器仪表学报V ol.30 No. 9 2009年9月Chinese Journal of Scientific Instrument Sep. 2009 交错并联双管正激软开关变流器的动态分析*褚恩辉,程洪波,刘秀翀,张化光(东北大学信息科学与工程学院沈阳110004)摘 要:为减小变换器的开关损耗,提高变换器的转换效率,提出了一种新型交错并联双管正激软开关变流器,并进行了电路的动态分析。

即通过利用输出平滑电感、变压器漏感及开关管缓冲电容的作用,实现了所有开关管的软开关。

该变换器可有效地抑制开关管的电压、电流尖峰,变压器和开关管流过的环流电流小,回路总导通损失小。

该文详细分析了它的工作原理,软开关实现条件。

制作了一个使用IGBT的500W-100kHz的样机,通过仿真和实验验证了该变换器的有效性。

关键词:交错并联;双管正激变换器;中间抽头的平滑电感滤波器;软开关中图分类号:TM464文献标识码:A国家标准学科分类代码:470.40Dynamic analysis of interleaving double switch forwardsoft switching converterChu Enhui, Cheng Hongbo, Liu Xiuchong, Zhang Huaguang(College of Information Science & Engineering Northeastern University, Shenyang 110004, China)Abstract:This paper presents a novel interleaving double switch forward soft switching converter to reduce switching loss and improve efficiency. Dynamic analysis on the circuit of converter inverter is also provided in the paper. A tapped-inductor type smoothing filter, lossless snubber capacitors and transformer parasitic inductance are used to achieve soft-switching conditions of the active power switches. Lower peak voltage and peak current stresses could be achieved in the converter. Furthermore, lower circulating current through transformer and switching devices could also be achieved to reduce the losses in the circuit. The operating principle of the new soft switching power converter and the conditions of realizing soft-switching are analyzed in detail. A 500W-100kHz prototype was made using IGBT. The effectiveness of the proposed converter is confirmed by the simulation and experimental results.Key words:interleaving technique; double switch forward converter; tapped inductor type smoothing filter; soft switching1引 言随着电力电子技术的发展,软开关技术的应用在PWM逆变器高频化进程中起着重要的作用。

交错并联CCM Boost PFC变换器研究

交错并联CCM Boost PFC变换器研究

交错并联CCM Boost PFC变换器研究!刘欣睿林竞力郭筱瑛2,张煜楓万敏3,曹太强1(1.西华大学电气与电子信息学院,四川成都610039;2.攀枝花学院电气信息工程学院,四川攀枝花617000;3.西华大学理学院,四川成都610039)摘要:针对功率因数校正变换器电感电流连续导电模式(Continue Conduction M ode, C C M)时,两相交错并联Boost P1C变换器各支路不均流造成某一支路中开关管电流应力加大的问题,采用占空比补偿电流控制策略。

该控制策略在平均电流控制的基础上,在并联支路内部加入补偿环,根据每相电流与1/2给定输入电流的偏差程度对占空比进行补偿,实现了并联两支路的均流,最终达到减小开关管电流应力的目的。

最后,建立了仿真电路,通过仿真分析可知,未采用该控制策略时,两支路电流分别为5A与2.2A,其中5A支路M0S管的电流峰值为9.2A;在采用占空比补偿电流控制策略后,两支路电流均为3.6 A,两个M0S管的电流峰值均为6.8 A,均流效果明显,开关管的电流应力减小,验证了占空比补偿电流控制交错并联C C M Boost P1C变换器的可行性。

关键词:交错并联;Boost P1C变换器;平均电流控制;占空比补偿控制中图分类号:T M7文献标识码:A D0I: 10.16157/j.issn.0258-7998.173841中文引用格式:刘欣睿,林竞力,郭筱瑛,等.交错并联C C M Boost P F C变换器研究[J].电子技术应用,2018,44(8):143-146. 英文弓I用格式:Liu Xinrui,Lin Jingli,Guo Xiaoying,et al. Research on interleaved parallel C C M boost P F C converter[J]. Application of Electronic Technique,2018,44(8) :143-146.Research on interleaved parallel CCM Boost PFC converterLiu Xinrui1,Lin Jin g li1,Guo Xiaoying2,Zhang Yufeng1,Wan Min3,Cao Taiqiang1(1 .School of Electric Information,Xihua University,Chengdu 610039,China ;2.School of Information and Electric Engineering,Panzhihua University,Panzhihua 617000,China ;3.School of Science,Xihua University,Chengdu 610039,China)Abstract :This paper adopts duty cycle compensation current control strategy to resolve the increasing current stress in one of the branches of the interleaved parallel Boost P F C converter, which i s caused by the unequal branch current whe n the power factor cor­rection converter works in inductor current continuous conduction mode. By adding the duty cycle compensation controller in the traditional controller,the branch current can be equalled and decrease the current stress. Lastly, the simulation i s created. Before adopting the new strategy, the two branch current are 5 A and 2.2 A, the peak current of the M O S F E T in 5 A branch i s9.2 A; After adoping the ne w strategy, the two branch current are both 3.6 A, the peak current of the M O S F E T in both branch are 6.8 A. From the analysis of the simulation,the new strategy can achieve the equal branch current and decrease the branch current stress. Simultaneously,the feasibility of the interleaved - parallel C C M Boost P F C converter under the new strategy i s verified.Key words :interleaved parallel ;Boost P F C converter ;average current control ;duty cycle compensation control〇引言我国电动汽车产业快速发展,大量电动汽车充电行为为电网带来大量谐波[1-2]。

交错并联双管正激变换器研究_毕业设计(论文)

交错并联双管正激变换器研究_毕业设计(论文)
6)双管正激变换器
图1-6双管正激变换器
如图1-6所示,S1和S2同时导通同时关断,当S1和S2导通时,输入直流母线电压加在变压器原边绕组上,向副边传输能量,当S1和S2关断后,Dl&D2导通,磁化能量回馈电源。
双管正激变换器的优点:
①电路结构简洁,通过两个二极管来提供励磁电流回路,实现铁芯磁复位,去除了复杂的磁复位电路,与开关管串联的二极管将开关管的电压箝位在输入电压,同时为变压器的励磁电流提供回路,励磁能量回馈给电源,减小了损耗,功率管只承受输入直流母线电压,电压应力低。
③每个并联支路流过更小的功率,消除变换器的“热点”,使热分布均匀,减轻了散热设计的难度。
④输入电流脉动频率提高一倍,减小了输入滤波器的体积,从而进一步减小整机的体积。
两路双管正激变换器相当于一个全桥电路,所用的器件数量基本相同,但是交错并联双管正激变换器克服了全桥变换器的变压器偏磁、桥臂直通和控制驱动复杂等缺点。基于对以上几种常用隔离式DC/DC电路拓扑的分析,根据380VAC三相交流输入,输出平均功率3KVA的技术指标,本次设计选择交错并联双管正激变换器。【8】
理论研究型();计算机软件型();综合型()
2.管理类();3.外语类();4.艺术类()
题目类型
1.毕业设计(√)2.论文()
题目来源
科研课题()生产实际()自选题目(√)




1查询双管正激变换器的技术资料,消化理解工作原理。
2掌握交错并联双管正激变换器系统构成及工作原理。
3根据芯片的技术性能,设计一台410V~615V直流输入,180V直流输
2)反激变换器
图1-2反激变换器
如图1-2所示,其电路形式与正激变换器相似,只是变压器的接法和作用不同。从输出端看,反激变换器是电流源,功率管每开通一次,就要往输出端传送能量,因此输出端不能开路。
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交错并联反激变换器倍周期分岔现象分析杜鹏【摘要】The circuit structure of interleaved flyback converter and its working principle based on, in order to study the effect of period doubling bifurcation phenomena on the performance of the system, the establishment of discrete iterative map equation with discrete time mapping method, using the bifurcation graph was used to describe the phenomenon of period doubling bifurcation of interleaved flyback converter, and compared with the single end flyback converter period doubling bifurcation. The simulation results show that:in the case of same parameters, compared with the single end flyback converter, interleaved flyback converter in E input voltage changes, the stability region is wider, more easy to control; the other parameters unchanged, change the capacitance of C, when C=30 μF, the bifurcation point shift left, stability localized narrowing, and tends to be chaotic.%基于交错并联反激变换器的电路结构及其工作原理,为研究倍周期分岔现象对系统性能的影响,采用离散时间映射法建立离散迭代映射方程,用分岔图的形式来描述交错并联反激变换器的倍周期分岔现象,并与单端反激变换器倍周期分岔现象进行比较。

仿真结果表明:在相同参数情况下,与单端反激变换器相比较,交错并联反激变换器在输入电压E变化时,稳定域更宽,更易于控制;其他参数不变,改变电容C的值,当C=30μF时,分叉点左移,稳定域变窄,并趋于混沌。

【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2015(000)024【总页数】4页(P87-89,92)【关键词】交错并联反激变换器;倍周期分岔;离散迭代映射;分岔图;稳定域【作者】杜鹏【作者单位】兰州理工大学电气工程与信息工程学院,甘肃兰州 730050【正文语种】中文【中图分类】TN710电力电子器件中DC/DC 变换器是一种典型的分段光滑动力学系统,在一定范围内表现为混沌、间歇混沌、分岔、边界碰撞分岔等非线性行为,其中电流不连续模式的变换器、电流模式控制的DC/DC 变换器以及电压模式控制的Buck 变换器中主要出现倍周期分岔现象,导致系统的状态无法预测和控制。

而且PWM 控制的非自治开关功率变换器还表现出间歇现象。

文献[1]阐述了耦合电路传导与辐射干扰是产生间歇的根源,因此研究其非线性动力学特性能更好的优化开关变换器稳定性与可靠性。

而且利用混沌的宽带频谱特性可以抑制变换器的电磁干扰(EMI),改善变换器的电磁兼容性能。

近年来,许多学者对于DC/DC 变换器的倍周期分岔现象特性进行了研究,且大多集中在Buck[2]、Boost[3]、Cuk[4]和H 桥变换器的分岔与混沌动力学领域。

而对于并联变换器的研究也有一定的涉及,文献[5]对两个与3 个并联电流反馈型DC/DC 升压变换器的倍周期分岔现象进行了对比;文献[6]对并联Boost 变换器建立了以光伏发电最大效率跟踪的为参数设定的倍周期分岔图;文献[7]建立了交错并联Boost 变换器驱动信号为参数变动的倍周期分岔图。

但对于交错并联反激变换器的非线性动力学特性研究较少。

交错并联反激变换器不仅具有反激拓扑结构简单、可升降压及高频隔离的优点,而且能够减少输入输出电流纹波,从而被广泛运用于光伏并网微逆变器中。

为此本文对交错并联反激变换器的倍周期分岔现象进行深入研究,研究结果对提高光伏并网微逆变器系统的性能指标及优化设计具有一定得指导意义。

1 交错并联反激变换器的电路结构及工作原理交错并联反激变换器作为光伏并网微逆变器的DC/DC变换器,其作用是将太阳能电池阵列输出的直流电转换成与公共电网电压、相位同步并且频率为100 Hz 的馒头波。

交错并联反激变换器电路模型如图1 所示,它由两个平行耦合的反激变换器、两个二极管和LC 滤波电路组成,反激变压器T1、T2 实现能量传递与电气隔离。

由S1、T1、L1 组成变换器1,S2、T2、L2 组成变换器2, KV1、KV2 表示电压反馈系数,其中rL1、rL2、rC 表示L1、L2、C 的等效串联电阻,iL1、iL2 分别表示流过L1和L2 的电感电流,m 表示分流比。

交错并联反激变换器控制方式采用主从控制,选取变换器1 作为主模块,变换器2 作为从模块,且变换器2 电流始终以m=1 的分流比跟随变换器1 的电流,即iL1=iL2。

两相交错的并联反激变换器开关管采用移相控制并且两者驱动信号为相差180°,由PWM 脉冲信号驱动,PWM 信号由控制信号V con 与锯齿波信号V ramp 比较产生;当V con>V ramp时,PWM 输出高电平,开关管开通,反之,PWM 输出低电平,开关管关断。

控制信号V con1、V con2 可表示为式(1)、(2):图1 交错并联反激变换器电路结构Fig. 1 The interleaved flyback convertercircuit structure2 离散时间迭代映射方程建立考虑如下理想情况:1)开关为理想状态,不存在迟滞,即开关切换时间为零;2)二极管也为理想器件。

当交错并联反激变换器电路工作在连续导电模式下,二极管VDi 与开关管S i 状态互补(i=1,2),即S i 导通,VD i 关断;反之亦然。

开关管占空比D<0.5,在一个开关周期T 内,电路有4 种开关状态。

状态Ⅰ:nT<t<nT+d1T(d1、d2 表示S1、S2 占空比)在这段时间间隔内S1、VD2 开通,S2、VD1 关断。

磁化电感L1 从太阳能电池板充电,iL1 线性增加,存储在磁化电感L2 上的能量被释放到输出电容C 和负载R 上。

状态Ⅱ:nT+d T<t<nT+0.5T在这段时间间隔内VD1、VD2 开通,S1、S2 关断。

磁化电感L2 能量已完全释放,iL2 降到0,存储在磁化电感L1 上的能量被释放到输出电容C 和负载R 上。

状态Ⅲ:nT+0.5T<t<nT+0.5T+d2T在这段时间间隔内S2、VD1 开通,S1、VD2 关断。

磁化电感L2 从太阳能电池板充电,iL2 线性增加,存储在磁化电感L1 上的能量被释放到输出电容C 和负载R 上。

状态Ⅳ:nT+0.5T+d2T<t<nT+T在这段时间间隔内VD1、VD2 开通,S1、S2 关断。

磁化电感L1 能量已完全释放,iL1 降到0,存储在磁化电感L2 上的能量被释放到输出电容C 和负载R 上。

根据上述4 种状态的分析结果,取磁化电感L1 的电流iL1、磁化电感L2 的电流iL2 以及电容C 电压VC 为状态变量,利用KVL 和KCL 定律,推导其离散迭代映射方程(3):式(3)中Uin 表示输入电压,变量X=[iL1 iL2 Vc]T,系统矩阵Ai,Bi 分别为系统的离散迭代映射方程表示成如下形式Xn+1=f(Xn d1n d2n)利用线性系统理论中的状态微分方程求解方法,并将式(4)~(7)代入式(3)可得Xn+1 的表达式为:其中3 倍周期分岔现象分析交错并联反激变换器作为光伏并网微逆变器的重要组件,其稳定性与可靠性尤其重要。

且微逆变器大多安置在露天环境下,光伏阵列输出电压会随着外界环境改变而改变。

鉴于此,先选用输入电压E 作为其主要分岔参数来分析交错并联反激变换器的倍周期分岔现象,并与普通的反激变换器进行比较。

单块光伏组件的输入电压在15~40 V,因此将变换器输入电压范围设定为15~40 V,电路参数如表1 所示。

表1 电路参数Tab. 1 The circuit parameters电路参数数值开关周期T 50 μS电阻R 10 Ω输入电压E 15~40 V磁化电感L1、L2 0.1 H电感等效串联电阻rL1、rL2 0.1 Ω电容C 47 μF电容等效串联电阻rC 0.01 Ω图2 交错并联反激变换器输入电压E 分岔图Fig. 2 The interleaved flyback converter input voltage E bifurcation diagram图3 单端反激变换器输入电压E 分岔图Fig. 3 Single ended flyback converter input voltage E bifurcation diagram根据上文推导的公式(8),并以表1 电路参数进行数值仿真,得到以输入电压E为主要分岔参数的分岔图2。

根据文献[8]可得到单端反激变换器以E 为分岔图的同样参数的分岔图3。

由图2 可看出,交错并联反激变换器在15~36 V 处于稳定周期一状态,36~40V 处于二倍周期状态,并没有处于混沌状态,易于控制。

而图3 中单端反激在15~30 V 处于稳定周期一状态,30~34 V 处于二倍周期状态,34 V 之后趋于混沌,即在E>34 V 时,单端反激变换器的输入电压式随机变化的,而相对应的MPPT 得到的输入电压也是随机变化的,此时系统的复杂性增加,导致开关动作频繁。

图4 C=30 μF 交错并联反激变换器输入电压E 分岔图Fig. 4 C=30 μF interleaved flyback converter input voltage E bifurcation diagram改变电容C 的参数,令C=30 μF 做以E 为分岔参数的分岔图,如图4。

比较图2 和图4,可以看出,电容减小时,分岔点的位置发生了变化(图2 所示第一分岔点在E≈36.2 V 处,图4 所示第一分岔点在E≈33.2 V 处)。

电路通向混沌的道路可能由低周期(如4 周期准8 周期混沌)转向高周期(如8 周期准16 周期混沌)。

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