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高频谐振变换器多目标优化参数设计方法研究
被引量：
1
1
作者
顾玲
樊赫
李磊
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第24期9022-9030,共9页
高频谐振变换器因软开关和高功率密度的特有优势而成为近年来的研究热点。然而,随着谐振元件数量的增加,变换器参数设计变得愈加困难。传统参数设计过程主要依赖仿真软件和人为经验,难以充分优化电路性能。为此,文中提出一种应用于高频...
高频谐振变换器因软开关和高功率密度的特有优势而成为近年来的研究热点。然而,随着谐振元件数量的增加,变换器参数设计变得愈加困难。传统参数设计过程主要依赖仿真软件和人为经验,难以充分优化电路性能。为此,文中提出一种应用于高频谐振变换器的参数优化设计方法,将反向传播(back propagation,BP)神经网络与多目标遗传算法相结合,对变压器传递的无功功率、谐振电感电流有效值、电感等无源元件体积等表征效率和功率密度的主要参数以及开关管和二极管电压应力进行综合考虑,以提高变换器的效率和功率密度。在实验室搭建一台48V输入、12V/60W输出、谐振频率为1MHz的原理样机,实验结果验证了所提出参数优化方法的有效性。
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关键词
高频谐振变换器
多目标优化
软开关
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职称材料
考虑开关结电容的高频谐振型DC-DC变换器实时仿真建模方法研究
2
作者
孙宗辉
郭希铮
+2 位作者
王诗楠
王玉乐
游小杰
《中国电机工程学报》
北大核心
2025年第10期3973-3983,I0034,共12页
开关结电容在高频谐振型DC-DC变换器开关暂态实现过程中起主要作用,但在二值电阻模型中增加结电容将导致仿真步长与计算量大幅增加。为此,该文提出一种考虑开关结电容的实时仿真建模方法。首先,通过建立等效的状态方程,将变换器模型分...
开关结电容在高频谐振型DC-DC变换器开关暂态实现过程中起主要作用,但在二值电阻模型中增加结电容将导致仿真步长与计算量大幅增加。为此,该文提出一种考虑开关结电容的实时仿真建模方法。首先,通过建立等效的状态方程,将变换器模型分割为系统级模型与器件级模型从而减小模型矩阵的乘法运算量。其次,采用双时钟域现场可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)实现方案优化时序路径。最后,在FPGA上实现250kHz开关频率的全桥型LLC谐振变换器实时仿真建模,系统级模型仿真步长为50ns,器件级模型仿真步长可低至10ns,验证所提方法在开关暂态快速仿真中的实用性。由FPGA资源利用率及实验对比结果所知,所提建模方法可以实现较低的FPGA资源消耗并具有较高的精度。
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关键词
开关结电容
高频
谐振
型DC-DC
变换器
二值电阻模型
实时仿真
双时钟域
现场可编程门阵列
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职称材料
题名
高频谐振变换器多目标优化参数设计方法研究
被引量：
1
1
作者
顾玲
樊赫
李磊
机构
南京理工大学自动化学院电气工程系
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第24期9022-9030,共9页
基金
国家自然科学基金项目(52007083)
中国博士后科学基金面上项目(2019M661847)。
文摘
高频谐振变换器因软开关和高功率密度的特有优势而成为近年来的研究热点。然而,随着谐振元件数量的增加,变换器参数设计变得愈加困难。传统参数设计过程主要依赖仿真软件和人为经验,难以充分优化电路性能。为此,文中提出一种应用于高频谐振变换器的参数优化设计方法,将反向传播(back propagation,BP)神经网络与多目标遗传算法相结合,对变压器传递的无功功率、谐振电感电流有效值、电感等无源元件体积等表征效率和功率密度的主要参数以及开关管和二极管电压应力进行综合考虑,以提高变换器的效率和功率密度。在实验室搭建一台48V输入、12V/60W输出、谐振频率为1MHz的原理样机,实验结果验证了所提出参数优化方法的有效性。
关键词
高频谐振变换器
多目标优化
软开关
Keywords
high-frequency resonant converter
multi-objective optimization
soft switching
分类号
TM46 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
考虑开关结电容的高频谐振型DC-DC变换器实时仿真建模方法研究
2
作者
孙宗辉
郭希铮
王诗楠
王玉乐
游小杰
机构
北京交通大学电气工程学院
北京交通大学轨道交通安全协同创新中心
出处
《中国电机工程学报》
北大核心
2025年第10期3973-3983,I0034,共12页
基金
中央高校基本科研业务费专项资金项目(科技领军人才团队项目)(2022JBXT006)。
文摘
开关结电容在高频谐振型DC-DC变换器开关暂态实现过程中起主要作用,但在二值电阻模型中增加结电容将导致仿真步长与计算量大幅增加。为此,该文提出一种考虑开关结电容的实时仿真建模方法。首先,通过建立等效的状态方程,将变换器模型分割为系统级模型与器件级模型从而减小模型矩阵的乘法运算量。其次,采用双时钟域现场可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)实现方案优化时序路径。最后,在FPGA上实现250kHz开关频率的全桥型LLC谐振变换器实时仿真建模,系统级模型仿真步长为50ns,器件级模型仿真步长可低至10ns,验证所提方法在开关暂态快速仿真中的实用性。由FPGA资源利用率及实验对比结果所知,所提建模方法可以实现较低的FPGA资源消耗并具有较高的精度。
关键词
开关结电容
高频
谐振
型DC-DC
变换器
二值电阻模型
实时仿真
双时钟域
现场可编程门阵列
Keywords
switch junction capacitance
high switching frequency resonant DC-DC converter
binary resistor model
real-time simulation
dual-clock domain
field-programmable gatearray(FPGA)
分类号
TM743 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
高频谐振变换器多目标优化参数设计方法研究
顾玲
樊赫
李磊
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2022
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
考虑开关结电容的高频谐振型DC-DC变换器实时仿真建模方法研究
孙宗辉
郭希铮
王诗楠
王玉乐
游小杰
《中国电机工程学报》
北大核心
2025
0
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