基于Buck变换器的DC-DC变换器分岔及其控制策略

本文主要探讨了基于DC-DC变换器的分岔现象及其控制方法，以Buck变换器作为核心案例进行深入分析。Buck变换器是一种常见的DC-DC转换器，其工作原理在电力电子工业中占据重要地位。随着技术的发展，人们逐渐认识到这类系统具有强烈的非线性和时变动力学特性，可能导致在实际运行中出现随机或不规则现象，即所谓的分岔现象。 分岔现象表现为变换器输出的高频谐波成分增加、峰-峰值振荡幅度增大以及开关管上尖峰脉冲幅值的显著提升，这些变化对于系统的稳定性和效率有重大影响。为了理解和处理这一问题，研究者利用PID控制、反馈延迟控制和Washout滤波器对Buck、正激和反激变换器的分岔行为进行了控制策略研究。 文章首先介绍了Buck电路的基本时域模型，通过PWM控制的电路模型展示其工作原理，并通过仿真计算揭示了在分岔点处的参数关系。然后，作者通过具体的控制策略来控制分岔，以期优化系统的性能并避免潜在的问题。 PID控制是一种常用的控制系统，它能根据偏差信号调整输入，以稳定输出。反馈延迟控制则是针对系统动态响应时间的问题，通过延迟反馈来改善系统的稳定性。Washout滤波器则是一种滤波技术，用于减少高频噪声和提高直流输出质量。 这篇文章对于理解DC-DC变换器的分岔机制以及如何通过有效的控制策略来管理和利用这种现象提供了有价值的参考，对于从事电力电子系统设计和优化工作的工程师具有实际的工程应用价值。同时，它也推动了该领域理论研究和技术进步，为DC-DC变换器的设计和控制提供了新的思路。