混沌调制对开关变换器EMI抑制有效性的实验研究

探讨了混沌频率调制技术诳元关变换器中抑制电磁干扰(EMI)的实际效果.提出将蔡氏电路加入脉宽调制电路,实现混沌频率调制技术,开关频率随混沌信号随机变化.分析了混沌频率调制抑制EMI噪声的原理,并建立了双管正激变换器的实验样机.实验结果证明,该技术不但具有有效降低开关谐波峰值和对输出电压影响不大的优点,而且电路实现简单,是解决开关变换器电磁兼容性问题的一种新的有效途径.     

混沌频率调制降低开关电源传导EMI的研究

利用混沌频率调制技术从噪声产生源头上降低了开关电源传导电磁干扰。将蔡氏电路产生的混沌信号加入脉宽调制芯片,实现了混沌频率调制技术,使开关频率随混沌信号随机变化。简单分析了混沌频率调制降低EMI噪声的原理,并试制了一台混沌频率调制反激变换器电源样机。给出了开关管电流信号的频谱以及传导干扰测试的结果。实验结果表明,该技术能有效降低开关谐波峰值,使开关电源易于通过EMI测试,因此极具应用前景。     

混沌调制技术降低Buck型变换器电磁干扰水平研究

随机开关调制技术可以降低开关模式电源电磁干扰 (EMI)水平。混沌信号具有内在的随机性。本文将著名“蔡氏电路”产生的混沌信号经处理后 ,用于Buck型变换器开关的调制控制 ,使其工作在基于混沌的随机模式。通过对四种调制模式下变换器输入电流与周期PWM模式下输入电流频谱的分析比较表明 ,混沌调制技术在扩展频谱方面有良好的效果 ,可以用于降低开关模式电源的电磁干扰水平 ,改善电磁兼容性 (EMC)。     

基于混沌扩频的双级矩阵变换器调制策略的研究

双级矩阵变换器由于具有优良的输入输出性能而受到广泛关注。在对双级矩阵变换器调制策略分析的基础上,将扩频调制策略引入到输出双级矩阵变换器调制策略中来抑制电磁干扰和噪声。将混沌扩频技术用于双级矩阵变换器中,用混沌信号改变固定开关频率。为了不影响整流级的零电流换流,采用整流侧和逆变侧同步扩频策略,降低了开关频率和倍频处的谐波幅值,从而达到降低电磁干扰和噪声的目的,仿真结果证实了混沌扩频调制策略的可行性。     

混沌频率调制改善开关电源EMC性能的实验研究

混沌频率调制技术应用于开关电源可以改善开关信号的频谱特性,将原来集中在开关频率各次谐波上的能量分散到各次谐波附近,改善开关电源的EMC性能。文中分别用蔡氏电路、Tent映射、Bernoulli映射产生的离散混沌序列调制Boost电路的开关频率。实验结果表明混沌频率调制可以改善开关电源的EMC性能,同时可以看出不同的离散混沌序列调制后的开关电源EMC性能相差不大。混沌指数增加到一定程度后,开关电源的EMC性能不再有进一步的改善。     

DC-DC开关变换器中混沌映射的不变分布求解及其应用

开关电源中存在的混沌现象可以用来提高电磁兼容（EMC）,通过量化其混沌映射的不变分布可达到控制开关变换器电磁干扰（EMI）的目的.该文用简单的映射,描述了DC-DC开关变换器的混沌运行.并在此基础上,利用特征向量法对其混沌映射的不变分布进行了求解.仿真结果通过与混沌映射图和其分岔图的比较证明了该算法在求解DC-DC变换器混沌映射不变分布时的正确性.进而利用不变分布对系统输入、输出量的功率频谱密度、平均开关频率进行了估计,仿真和实验结果证明了估计的正确性.同时不变分布也为混沌电路的参数设计提供了有效途径.     

不同扩频信号对开关功率变换器EMI抑制效果的比较

开关频率调制技术是改善功率变换器EMC的一种有效方法,不同的扩频信号的扩频效果是不同的。在隔离式双正激DC/DC功率变换器的基础上,分别对周期性信号、随机信号和混沌信号作为开关频率调制信号对功率变换器EMI的抑制效果作数值上的分析,指出它们各自的优缺点。认为相对而言,混沌信号是一种比较理想的扩频信号。     

DC-DC Boost变换器混沌运行仿真及实验研究

DC-DC boost变换器是开关变换器中最常用、最基本的电路，其丰富的非线性行为为研究混沌现象提供了便利。该文以Boost变换器为研究对象，分别就参数控制和外加混沌信号控制两种行为进行仿真和实验研究。参数控制演示了Boost变换器由单周期通向混沌运行的演化过程；外加混沌信号控制时，为了得到较好的输出特性，该文加入了电流负反馈，实验基于DSP数字控制，分别研究了变频混沌控制与变幅混沌控制两种情况。以上实验结果都证明了混沌控制对于降低DC-DC开关变换器EMI十分有效。     

并联降压变换器的非线性行为分析与控制

以主从控制的并联降压型变换器为研究对象,通过实验得到间歇混沌等非线性行为,并通过特征值分析法进行验证,揭示了开关变换器工作中不规则运动产生的原因,为电路设计提供理论依据;在此基础上,提出时间与参数映射的方法和混沌控制的解决方案——相移法。通过将系统的其中一个驱动控制信号发生相位移动或延迟,把系统的混沌运动状态转变为规则运动状态,从而实现了并联降压型变换器电路的混沌控制。相移前后功率谱的变化充分说明了相移法实现混沌控制的可行性和正确性。     

开关变换器混沌PWM抑制EMI的机理和实验研究

在分析定频、周期扩频和混沌PWM频谱分布基础上，深入探讨了开关变换器混沌PWM抑制EMI的机理和特点。由此在1台AC-DC反激式变换器上进行了详尽的实验研究。分别进行的定频、周期扩频和混沌PWM实验结果表明，EMI的频谱分布取决于 PWM频谱分布，其中混沌PWM抑制EMI效果最好，虽然开关变换器输出电压的纹波频率随混沌扩频信号改变，但峰峰值基本不变。稳定性和效率测试显示，混沌PWM下开关变换器运行稳定，效率变化不大。该文较好地弥补了现有混沌PWM抑制EMI实验研究的不足。     

基于多涡卷混沌吸引子的电力电子变换器混沌PWM控制研究

基于多涡卷混沌吸引子,提出了一种新型混沌PWM控制方法抑制电力电子变换器电磁干扰。该方法将多涡卷混沌吸引子与传统混沌PWM控制结合,应用于电力电子变换器的控制中,实现从电磁干扰源头上抑制传导电磁干扰。对比传统混沌PWM控制,该方法能够在降低开关频率及其倍数次谐波峰值的同时,减少开关频率及其倍数次附近次谐波的生成,具有更好的EMI抑制效果。     

周期频率调制降低开关电源传导EMI的比较研究

利用频率调制技术从噪声产生源头上降低了开关电源传导电磁干扰.分析了频率调制降低EMI噪声的原理,并试制了一台周期频率调制反激变换器电源样机.比较了不同周期调制信号情况下开关管电流信号的频谱以及传导干扰测试的结果.实验结果表明,两种调制信号均能有效降低开关谐波峰值,但是三角波调制信号的扩频效果优于正弦波调制信号.     

开关频率抖动技术中调制波优化选取的理论分析

本文采用解析式的方法描述开关频率抖动的过程，对三种常用的正弦波、三角波及指数波在调制正弦载波信号时产生的频谱结构进行详细的计算和分析，得出采用三角波调制可以产生最优的频谱峰值幅度衰减。总结产生不同频谱结构的现象和原因，以此预测任意周期性调制波形对PWM载波调制后的频谱结构，有助于在应用开关频率抖动法降低变换器电磁干扰时调制波形的优化选取。     

EMI suppression with switching frequency modulated DC-DC converters

High frequency power semiconductor switches in power converters generate common-mode and differential-mode conduction noise in addition to radiated noise and cross-talk. Compliance with existing EMI standards is expected of switch mode power converters after fabrication. This article discusses a methodology to mitigate conducted noise effectively at the point of its origin using switching frequency modulation. The switching frequency modulation of DC-DC converters results in redistribution of harmonic energy and consequent suppression of peaks in the switching frequency harmonic components. This phenomenon is clearly visible in the experimental results. Therefore it is evident that the size of the EMI filter can be reduced significantly with the suppression of peaks of switching frequency harmonic components by spreading the spectrum appropriately as described in this article. Moreover, the switching frequency modulation can reduce radiated interference as it lowers the peaks of the harmonic components in current carrying conductors     

A lossless switching technique for smart grid applications

Smart grid is an upgrade of the existing electricity infrastructure in which integration of non conventional energy sources are an integral part. This leads to the introduction of harmonics and increased switching losses in the system. Thus there is a need of loss less switching techniques for smart grid applications. Switched mode power supplies (SMPSs) are being extensively used in most power processes [1]. Developments were carried out centered on hard switched converters, where switching frequency is limited to 10 s of kHz [2]. The uses of soft switching techniques, [3], [4], [5], [6] zero voltage switching (ZVS) or zero current switching (ZCS), is an attempt to substantially reduce the switching losses and hence attain high efficiency at increased switching frequency. The soft-switching topologies belong to families namely resonant load converters [3], resonant switch converters [2], [4], resonant transition converters [5], [6], and most recently active clamped PWM converters [7], [8], [9]. The active clamp topology adds an active clamp network, consisting of a small auxiliary switch in series with a capacitance plus the associated drive circuitry to the traditional hard switch converters. The proposed paper basically deals with the design, modeling and simulation of a ZVS–PWM active clamp/reset forward converter having features like zero switching power losses, constant frequency and PWM operation, Soft-switching for all devices and Low voltage stresses on active devices due to clamping action.     

并联背靠背PWM变流器在直驱型风力发电系统的应用

直驱型风力发电系统需要全功率变流器,在现有器件功率水平以及开关频率等诸多因素制约下,变流器直接并联的方式具备结构简单、模块化设计、易扩展的优点。文中通过有效的控制,使并联运行达到了大电流输入的要求,并将基于载波相移技术的背靠背脉宽调制(PWM)变流器应用在直驱型风力发电系统中,开关频率仅为1 kHz。实验表明,在提高等效开关频率、改善输出电流波形的同时不会带来环流问题,这在风电系统的全功率变流器中具有重要意义。     

Buck变换器的多频率矩阵模型及其在分布式供电系统中的应用

电力电子变换器是频域内典型的单输入多输出系统,当输入某一频率的扰动信号时,变换器各状态变量既包含扰动频率分量,也包含与扰动相关的边带频率成分。在包含多个电力电子变换器的分布式供电系统中,一个变换器的开关纹波为另一个变换器的扰动,这种相互作用在某些情况下可能会导致母线电压差频振荡从而影响系统电能质量。然而,传统小信号模型以单个变换器的分析和设计为背景提出,主要用于描述变换器的低频特性。由于这些模型忽略了开关变换器的很多固有特性,因此不能准确地分析上述变换器之间在开关频率附近的相互作用。为此,提出了一种新的矩阵小信号模型并以Buck变换器为例进行了详细的说明。该模型可以准确地描述变换器的单输入多输出特性,并解释分布式供电系统中电力电子变换器相互作用导致的母线电压差频振荡现象。对比结果表明,传统的平均小信号模型和多频率小信号模型都是所提出的矩阵模型在不同情况下的近似。仿真和实验结果证明了所提模型的准确性和有效性。