基于UC3854A控制的PFC中分岔現(xiàn)象仿真研究
摘要:為深入了解基于UC3854A控制的PFC變換器中的動力學特性,研究系統(tǒng)參數(shù)變化對變換器中分岔現(xiàn)象的影響,在建立BooST PFC變換器雙閉環(huán)數(shù)學模型的基礎上,用Matlab軟件對變換器中慢時標分岔及混沌等不穩(wěn)定現(xiàn)象進行了仿真。在對PFC變換器中慢時標分岔現(xiàn)象仿真的基礎上,分析了系統(tǒng)參數(shù)變化對分岔點的影響,并進行了仿真驗證。仿真結果清晰地顯示了輸入整流電壓的幅值變化對系統(tǒng)分岔點的影響。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/162319.htm近年來,功率因數(shù)校正技術已在大功率電力電子電路中得到了廣泛應用,開關電源功率因數(shù)校正(Power Factor CorrectiON,PFC)技術作為用來抑制電網(wǎng)諧波污染及降低電磁污染的有效手段,正在成為電力電子技術研究的重點。
目前,基于UC3854A控制的PFC變換器得到了廣泛的應用,已有研究表明,這種變換器能夠表現(xiàn)出豐富的動力學行為,包括分岔和混沌。系統(tǒng)一旦進入分岔,就會出現(xiàn)嚴重的諧波畸變,實現(xiàn)不了功率因數(shù)校正的目的。因此研究變換器參數(shù)變化對分岔點的影響,對分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性很有必要。本文對以UC3854A芯片為核心的Boost PFC變換器進行了仿真,重點分析了影響該變換器分岔點(即進入周期2狀態(tài))的因素。這對人們進一步了解PFC變換器中的動力學特性有一定幫助,也為變換器的設計提供了理論指導。
1 PFC變換器的建模
圖1所示為基于UC3854A的平均電流控制型Boost PFC變換器的工作原理圖。
圖1 平均電流控制型Boost PFC變換器的工作原理圖
在Boost PFC變換器電路中,整流輸入電壓vg(t)=Vin|sin(ωlt)|是時變的周期電壓,周期為輸入交流電壓的一半,為Tl=π/ωl,其有效值?! 「鶕?jù)圖1,控制電路的數(shù)學模型可描述如下:
1)電壓控制器輸出電壓的動態(tài)特性方程
其中
2)前饋濾波器輸出電壓Vff的狀態(tài)方程
3)乘法呂中電流指令信號
減去1.5是芯片的設計要求,且當Vvea≤1.5時,乘法器的輸出iref=0,由于整流輸入電流iL的跟蹤作用,使得iL處于飽和下限0 A,系統(tǒng)處于飽和狀態(tài)。
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