一种新的DC/DC转换器控制策略
品慧电子讯本文基于混沌现象的宽频谱特性提出了一种新的DC/DC转换器控制策略。首先推导了能够产生可控幅度混沌序列的Logistic映射形式,然后利用混沌序列对电流滞环控制策略的电流参考值进行扰动。从而扩展了电感电流的功率谱,降低了在开关频率及其谐波频率上发射的电磁干扰。
近年来由于各种电气、电子设备数量的急剧增加,使设备间的电磁兼容性(EMC)日益受到了人们的重视。欧共体已经规定,从1996年1月1日起进入欧共体市场的电子、电气产品必须符合相关的EMC标准,否则不允许在欧洲市场流通。因此,为了提高电子、电气产品在国际市场上的竞争力,EMC性能是一个不容忽视的问题。
采用脉宽调制(PWM)模式控制的DC/DC电源模块在正常工作时,所有的电压电流波形都是周期的。因此,在开关频率及其谐波频率上会产生较强的电磁干扰(EMI),从而使整个设备不能满足相关EMC标准的要求。
混沌现象是近年来非线性理论研究的一个热点。混沌序列具有类似随机序列的宽频谱特性,且易于产生。本文利用混沌序列的特点,提出了一种新的DC/DC转换器控制策略,该控制策略降低了变换器在开关频率及其高次谐波频率上的EMI。
Logistic混沌序列
Logistic映射有多种表达式,如式1所示是常见的一种。
把u做为分叉参数,由分叉理论可知,当u=3和 时系统分别产生周期2和周期4不动点。系统发生混沌的临界值
式中δ≈4.6692为Feigenbaum常数。代入数值计算,uc≈3.5714,如图1a所示。由图可知,当分叉参数u=4时,x系统处于混沌状态,变量x在区间(0,1)内取值。
为了得到可在任意范围内取值,且其均值为0的混沌序列,做如下变换:
代入式(1),令u=4并且在满足迭代序列平均值为0条件下,整理得到
为了便于表述,称式(4)为变形Losgistic映射。利用变形Losgistic映射得到的混沌序列,其取值围由参数a控制,且均值为零。当a=0.4时得到的在(-0.2,0.2)内取值的混沌序列如图1c所示。
(a)Logistic映射分叉图
(b)Logistic映射产生的混沌序列(u=4)
(c)变形Logistic映射产生的混沌序列(a=0.4)
图题:Logistic映射
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