【摘要】：建模對于分析、設(shè)計(jì)開關(guān)變換器有重要的意義。但由于元器件寄生參數(shù)的存在,理想模型與實(shí)際電路存在一定的偏差。例如輸出電容的寄生電阻則會增大輸出電壓紋波和增加損耗。尤其在恒導(dǎo)通時(shí)間控制的變換器中,不合適的輸出電容寄生電阻甚至?xí)䦟?dǎo)致變換器失穩(wěn)。為準(zhǔn)確反映變換器的特性,建模中必須考慮元器件的寄生參數(shù)�，F(xiàn)有開關(guān)變換器建模分析中,電容多采用數(shù)值固定的RC串聯(lián)模型表示,未考慮電容特性受開關(guān)頻率的影響;而準(zhǔn)確描述電容頻率特性的模型過于復(fù)雜,增加了開關(guān)變換器建模分析的復(fù)雜性。針對上述問題,本文旨在考慮實(shí)際電容的分?jǐn)?shù)階特性,建立新型電容模型,并用于開關(guān)變換器的建模分析。本文主要的工作如下:(1)基于分?jǐn)?shù)階微分的理論,提出了分?jǐn)?shù)階鉭電容模型。通過對比傳統(tǒng)模型和分?jǐn)?shù)階模型對實(shí)際電容數(shù)據(jù)的擬合結(jié)果,驗(yàn)證了分?jǐn)?shù)階模型的準(zhǔn)確性。(2)基于所提出的分?jǐn)?shù)階電容模型,建立了開環(huán)和恒導(dǎo)通時(shí)間控制的分?jǐn)?shù)階Buck變換器的數(shù)學(xué)模型,仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,與基于RC模型的分析結(jié)果相比,基于分?jǐn)?shù)階電容模型的分析較能準(zhǔn)確預(yù)測變換器中的失穩(wěn)現(xiàn)象。(3)將所提的分?jǐn)?shù)階電容模型進(jìn)一步應(yīng)用至分?jǐn)?shù)階Boost變換器的建模分析中。建立了開環(huán)和恒導(dǎo)通時(shí)間控制的分?jǐn)?shù)階Boost變換器的數(shù)學(xué)模型。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,與基于RC模型的分析結(jié)果相比,分?jǐn)?shù)階電容模型較能準(zhǔn)確預(yù)測Boost變換器的電壓突變現(xiàn)象以及失穩(wěn)現(xiàn)象。研究表明,本文提出的分?jǐn)?shù)階電容模型具有準(zhǔn)確模擬電容頻率特性的優(yōu)勢,可應(yīng)用于開關(guān)變換器的建模分析,在開關(guān)變換器精確建模方面具有借鑒意義。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM46

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2643712