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.     

混沌映射抑制Buck变换器电磁干扰水平的原理研究

为了提高Buck变换器的电磁兼容性能,基于混沌现象的宽频谱特性提出了一种新的变换器控制策略。本文首先详细推导了能够产生可控幅度混沌序列的Logistic映射形式,然后以峰值电流型滞环Buck开关变换器为研究对象,对其在混沌随机与常规周期两种工作模式下的时域和频域特性进行了对比分析,得出了混沌随机模式可以改善开关变换器的电磁兼容性的结论,但电感电流纹波却相应地增加了,从而降低了变换器的效率。仿真结果验证了理论分析。     

混沌映射抑制Buck变换器电磁干扰的研究

基于混沌现象的宽频谱特性,提出了一种新的Buck变换器控制策略。首先推导了能够产生可控幅度混沌序列的Logistic映射形式,然后对峰值电流型滞环Buck变换器在混沌随机与常规周期两种工作模式下的时域和频域特性进行了对比分析,得出了混沌随机模式可改善变换器EMC的结论,但电感电流纹波却相应增加,降低了变换器的效率。指出应兼顾EMC和效率两个因素。     

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。     

应用混沌控制降低Boost型变换器EMI水平研究

在原型峰值电流控制DC/DC Boost型变换器的基础上,设计了一种对最小输入电流加以限制的新型峰值电流控制方式,给出了实现电路.计算机模拟与电路实验均表明,采用新型峰值电流控制方式且工作于混沌状态下的DC/DC Boost型变换器能够进一步降低电磁干扰(EMI)水平,具有实用价值.     

应用混沌控制降低B00st型变换器EMI水平研究

在原型峰值电流控制DC/DCBoost型变换器的基础上,设计了一种对最小输入电流加以限制的新型峰值电流控制方式,给出了实现电路。计算机模拟与电路实验均表明,采用新型峰值电流控制方式且工作于混沌状态下的DC/DCBoost型变换器能够进一步降低电磁干扰(EMI)水平,具有实用价值。     

Boost变换器自激混沌抑制EMI的实验研究

提出了基于闭环电流模式Boost变换器的封闭三维离散时间映射,应用该映射得到了电感电流关于输入电压的分叉图和输出电压的负载特性。通过对分叉图的研究,可以选择合适的参数使闭环电流模式Boost变换器工作在混沌状态,即自激混沌。实验结果表明,闭环电流模式Boost变换器自激混沌抑制EMI的效果良好,在实际负载范围内都能自激混沌,且对输出电压的纹波影响较小。     

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。     

串联谐振型DAB变换器EMI优化调制策略

串联谐振型双有源桥式(DAB)变换器(DBSRC)具有损耗小、效率高、电磁兼容性能良好等优点,常常作为储能应用中的双向DC/DC变换器的首选。然而,传统移相调制策略会导致变换器产生严重的电磁噪声,因此,此处提出了一种基于频率随机变化以改善DBSRC电磁干扰(EMI)噪声的变开关频率调制策略。通过建立DBSRC的高频等效模型,分析了DBSRC EMI噪声产生原因和传导路径,并通过变开关频率调制技术以改善DBSRC的EMI性能。仿真和实验表明所采用的变开关频率调制方法对DBSRC的EMI性能有显著的降低。与移相调制方法相比,在高频处,DBSRC的EMI噪声峰值由90 dB/μV下降到78 dB/μV。     

周期函数频率调制降低EMI水平研究

周期函数频率调制是降低电路EMI水平的一个有效方法,但国内对其研究很少.这里论述了周期函数频率调制的调制波形、调制系数、调制频率的选择与降低电路传导EMI的关系.分析了占空比的选择对电路传导EMI大小的影响,指出当占空比为0.5时,开关电压功率谱达到最大值.此处还讨论了周期函数频率调制在降低电路传导EMI的同时对输出电压纹波的影响.最后通过搭建一个功率为7.5 W、频率为200 kHz的闭环Boost电路对结论进行了验证.从实验和理论两方面对周期频率调制技术进行了全面深入地分析和阐述.     

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)。     

Effective Suppression of Conducted Electro Magnetic Interference in DC-DC Boost Converter Using Field Programmable Gate Array Based Chaotic Pulse Width Modulation Switching

Abstract—In recent years, electro-magnetic interference on DC-DC converters is seen as serious problem as it limits the capability of the DC-DC converter. It is popular to use analog circuits to suppress electro-magnetic interference; however, a cheap analog circuit suffers from numerous drawbacks, including inaccurate pulse generation, carrier frequency limitation, and degraded performance due to aging. Conversely, high-performance digital circuits are capable of providing accurate pulses compared to analog circuits. In this article, a field-programmable gate array is used to generate accurate chaotic pulse-width modulation pulses for DC-DC converters. A spread spectrum technique based on randomized carrier frequency modulation with fixed duty ratio is proposed for gating pulse generation, implemented using a field-programmable gate array for electro-magnetic interference suppression. A hardware prototype is built in the laboratory for the proposed method and tested. The performance of the proposed method estimated through simulation study is validated via experimental results.     

DC-DC变换器非线性混沌现象研究

DC-DC变换器混沌现象是一个必须加以重视的问题，它的研究一方面将深刻认识DC-DC变换器的本质，解释一些以往无法分析的现象，如不规则的电磁噪声、无法用常规方法控制的运动状态；另一方面将有可能利用混沌理论提出新的控制策略和控制方法，实现现有DC-DC变换器无法达到的性能。为此，本文从确定性运动、随机运动角度分析DC-DC变换器混沌现象研究的必然性，明确DC-DC变换器混沌现象的研究目的，综合分析DC-DC变换器混沌现象的基本类型，归纳出DC-DC变换器混沌现象的研究方法，对DC-DC变换器混沌研究的发展和未来应用进行展望。     

基于混沌控制的周期窄带干扰抑制方法研究

将混沌控制理论用于局部放电在线检测的混沌算法用谱分析获取窄带干扰的周期 ,设置适当的周期参数扰动来控制Duffing Homes混沌振子系统 ,实现对检测信号中窄带干扰的精确估计和抑制。实验表明 ,特定的混沌系统可准确快速地识别并抑制窄带周期信号 ,而对局部放电脉冲信号无任何影响     

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。