基于UC3854A控制的PFC中分岔現象仿真研究

　　4）電流控制器反饋回路電容Cp、Cz端電壓的狀態(tài)方程

　　5）電流控制器的輸出電壓

　　Vcea與鋸齒波信號相比較，產生PWM控制信號，實現對Boost PFC變換器的控制，鋸齒波信號為

　　其中VL和VU分別為鋸齒波信號最低電位和最高電位，Ts為載波周期，當vcea>vramp時，開關Q導通，否則關斷。

　　2 PFC變換器的仿真分析

　　依據式(1)～式(7)，得Boost PFC變換器的Matlab仿真模型如圖2所示。取Vin=100V，Tl=0．02 s，Ts=0．00001 s，Vref=3 V，L=1 mH，Rs=0．22，其他控制參數可以參考UC3854A的技術指標。通過改變輸出電容C0及負載電阻RL的大小，即可得Boost PFC變換器運行在不同狀態(tài)下的相圖及分岔圖。

圖2 基于平均電流控制的Boost PFC變換器仿真模型

　　1)當RL=550Ω，C0=400 μF時，電壓環(huán)輸出電壓vvea與輸出電壓V0的相圖如圖3(a)所示，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行于周期1，此時vvea一直大于1．5 V，系統(tǒng)未碰到飽和邊界。

　　2)當RL=1 200 Ω，C0=100 μF時，系統(tǒng)仍運行在周期2，但vvea在部分時間內小于1．5 V，由文獻分析，這時乘法器的輸出iref=0 A，從而導致整流輸入電流iL一段時間內處于飽和邊界0 A，最終系統(tǒng)會在飽和與非飽和狀態(tài)間不斷切換，所以圖3(b)所示的相圖已不再是一個橢圓。

　　3)當RL=4000 Ω，C0=65μF時，由圖3(c)可見vvea同樣在部分時間內小于1．5 V，系統(tǒng)在飽和與非飽和狀態(tài)間進行不斷切換，相圖中vvea和V0的軌道稠密但不重合，系統(tǒng)運行在混沌狀態(tài)。

　　圖3(d)為當C0=100 μF時，以負載電阻RL為分岔參數進行仿真得到的分岔圖，從中顯然可以觀察到系統(tǒng)狀態(tài)隨參數變化從周期1到周期2、周期4、……、混沌的過程，分岔點是系統(tǒng)從正常運行與否的邊界。因此分析影響系統(tǒng)分岔的因素對分析系統(tǒng)的運行狀態(tài)是十分有必要的。

圖3 PFC變換器中vvea和V0的狀態(tài)相圖及負載電阻RL的分岔圖