Boost+PFC不稳定运行及电流畸变现象分析与控制

Boost PFC（功率因数校正）是一种常用的开关电源技术，用于提高电源系统的功率因数，减少电网的谐波污染。然而，在实际应用中，Boost PFC可能会出现运行不稳定以及输入电流畸变的问题，这不仅影响其工作效率，还可能导致系统性能下降。 本篇论文针对Boost PFC在高频运行时的不稳定性进行了深入分析。作者陈良刚利用非线性动力学分岔理论，探讨了这种不稳定性产生的原因。非线性动力学分岔理论是一种研究复杂系统行为变化的工具，它能揭示系统从稳定状态到不稳定状态的转变过程。通过对Boost PFC的这一理论应用，论文旨在找出导致不稳定的参数和机制。 论文构建了Boost PFC的小信号模型，分别针对平均电流模式和峰值电流模式进行了建模与稳定性设计。这两种控制方式是Boost PFC常见的控制策略，它们各自有优缺点。平均电流模式控制关注的是电流的平均值，而峰值电流模式则更注重电流峰值的控制，以防止过流情况发生。通过这些模型，论文能够分析不同控制方式下Boost PFC的高频运行不稳定性及电流畸变现象。 在平均电流模式和峰值电流模式下，论文进一步分析了不稳定性现象，明确了影响Boost PFC稳定运行的关键参数。同时，指出现有小信号模型方法在分析Boost PFC动态行为时的局限性，为改进控制策略提供了依据。 接下来，论文引入了迭代映射的概念，基于分岔理论提出了这两种控制方式的稳定性判据。通过寻找分岔点，揭示了Boost PFC高频运行不稳定性及电流畸变现象的发生机理。这些发现为设计更加有效的控制策略提供了理论支持。 建立了平均电流模式控制的Boost PFC实验系统，进行了实际的实验研究，验证了高频运行不稳定性及电流畸变现象，以及它们对效率、功率因数和频谱特性的影响。这些实验结果为实际工程应用提供了宝贵的参考数据。 总结来说，这篇论文深入探讨了Boost PFC在高频运行时的不稳定性问题及其电流畸变现象，通过非线性动力学分岔理论和控制策略的优化，为提高Boost PFC的稳定性和性能提供了理论基础和实践指导。对于理解和解决Boost PFC在实际应用中的问题，以及进一步提升开关电源技术具有重要意义。