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摘要：混沌SPWM被提出并逐渐应用于抑制功率变换器中的电磁干扰,这种控制方法能有效降低EMI峰值,且实现简单,目前受到了人们越来越广泛的关注。但是目前这种控制方法下开关器件的功率损耗和温升问题还未被关注和分析。而随着电力电子技术的飞速发展,半导体开关器件功率等级的不断提升,器件工作时的结温也不断升高。结温过高会影响开关器件的工作性能和使用寿命,温升问题已经成为了功率开关器件产生故障的主要原因。因此分析混沌控制下功率变换器中开关器件的损耗和温升对于混沌正弦脉宽调制这种方法的优化和推广有着很重要的意义。本文首先介绍了基于混沌SPWM控制AC-DC变换器的工作原理及控制策略,分析了Logistic和Tent两种常用混沌映射的特性,并基于控制原理比较了混沌SPWM控制与常规SPWM控制,最后选用TMS320F28335为变换器控制核心芯片,在CCS3.3平台下编写了混沌SPWM的控制程序。同时,本文针对已有的变频混沌SPWM控制中载波频率混沌波动的特点和变幅值混沌SPWM控制中载波幅值混沌波动的特点,利用离散迭代的方式,首次分别提出了两种混沌SPWM控制下AC-DC变换器中IGBT的损耗计算方法,从理论和计算上对常规SPWM控制和混沌SPWM控制下的IGBT损耗进行了对比分析。为了分析本文提出的损耗计算方法的精确性,本文选用ANSYS进行热仿真分析,利用Solidworks建立3D模型并导入ANSYS,提高了仿真的精确性。同时为了准确的分析不同控制方法下IGBT温升的对比,本文选用Saber-Simulink联合电热仿真,在Simulink中搭建混沌SPWM控制和常规SPWM控制模块,在Saber中搭建热模块并进行了不同控制下IGBT的温升仿真对比。最后搭建了单相AC-DC变换器实验平台,并设计了单片机测温显示系统,测量了不同控制方法下IGBT的温升并绘制曲线。温升实验配合热仿真验证了前文提出的损耗计算方法的精确性,并验证了混沌SPWM与常规SPWM控制下IGBT损耗差异对比及仿真研究的正确性。