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专利号: 2025106543673
申请人: 深圳市鑫海鹰电子科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种高频开关变压器的软开关的分布式控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1、构建具有环形拓扑结构的分布式控制网络,加载改进型精确时间协议并初始化谐振腔的等效电感、电容参数,建立节点间的时钟偏差补偿矩阵;

S2、通过电压传感器与电流传感器实时采集各节点的漏源电压、漏极电流及负载电流变化率,同步监测功率器件结温数据,基于电压积分法计算磁芯磁通量变化;

S3、根据所述负载电流变化率及磁通量计算结果,求解节点间相位角的二阶偏导数,生成具有时间戳校准的同步驱动脉冲信号;其中,根据所述负载电流变化率及磁通量计算结果,求解节点间相位角的二阶混合偏导数,其中所述偏导数的计算过程引入负载电流变化率的动态权重因子,生成具有时间戳校准的同步驱动脉冲信号,所述时间戳校准包含基于前馈补偿机制的相位超前修正,所述驱动脉冲信号的生成过程与谐振网络参数更新形成闭环反馈控制;

S4、基于所述同步驱动脉冲信号的时序特征和漏极电流变化率,采用拟牛顿法迭代更新谐振网络参数,维持不同负载条件下的零电压开关状态;

S5、建立以漏源电压变化率平方和电磁干扰频谱范数为优化目标的控制模型,通过求解哈密尔顿方程获得最优开关轨迹指令;

S6、基于实时监测的结温数据及负载电流变化率,动态分配效率优化与电磁抑制的权重系数,通过误差能量衰减函数抑制异常传播,执行谐振参数与同步参数的张量积协同进化。

2.根据权利要求1所述的高频开关变压器的软开关的分布式控制方法,其特征在于,所述步骤S1包括:构建具有环形拓扑结构的分布式控制网络,加载包含相位角微分补偿机制的改进型精确时间协议,初始化谐振腔的等效电感与电容参数集合,建立基于节点间相位角二阶混合偏导数的时钟偏差补偿矩阵,其中所述补偿矩阵的构建过程包含对相邻节点相位变化率的交叉微分运算。

3.根据权利要求1所述的高频开关变压器的软开关的分布式控制方法,其特征在于,所述步骤S2包括:通过电压传感器采集各节点的漏源电压瞬时值,通过电流传感器获取漏极电流及负载电流变化率,同步监测功率器件的实时结温数据,基于电压积分法计算磁芯磁通量变化,其中所述电压积分法的计算过程包含对磁芯等效电阻的补偿项,所述磁通量变化的计算结果与漏源电压采样值呈非线性积分关系。

4.根据权利要求3所述的高频开关变压器的软开关的分布式控制方法,其特征在于,所述步骤S2还包括:建立结温监测数据与磁通量估计值的动态耦合修正模型,采用滑动时间窗算法对负载电流变化率进行时域平滑处理,所述平滑处理过程包含对电流采样值的加权平均运算和突变抑制机制。

5.根据权利要求1所述的高频开关变压器的软开关的分布式控制方法,其特征在于,所述步骤S4包括:基于所述同步驱动脉冲信号的时序特征和漏极电流变化率,采用拟牛顿法对谐振网络参数进行迭代更新,所述更新过程综合计算效率梯度、电磁干扰梯度及时间同步梯度,通过雅可比矩阵逆运算进行参数修正,动态调整谐振腔品质因数以维持零电压开关状态,其中所述品质因数的调整与负载电流变化率形成闭环反馈控制。

6.根据权利要求1所述的高频开关变压器的软开关的分布式控制方法,其特征在于,所述步骤S5包括:建立以漏源电压变化率平方和电磁干扰频谱范数为优化目标的控制模型,构造包含开关轨迹二次可导性约束条件的哈密尔顿方程,采用伴随变量法处理边界条件求解最优开关轨迹指令,其中所述伴随变量的计算过程与谐振网络参数更新形成数据耦合,所述最优开关轨迹指令的生成同步反馈至同步驱动脉冲的时序调整模块。

7.根据权利要求1所述的高频开关变压器的软开关的分布式控制方法,其特征在于,所述步骤S6包括:基于实时监测的结温数据及负载电流变化率,采用sigmoid函数与余弦调制函数组合运算动态分配效率优化与电磁抑制的权重系数,构建包含高斯核函数与频域限带特性的复合误差能量衰减函数,通过卷积运算抑制异常传播,其中所述高斯核函数的带宽参数与系统开关频率正相关,所述频域限带特性由系统最大工作频率决定。

8.根据权利要求1所述的高频开关变压器的软开关的分布式控制方法,其特征在于,所述步骤S6还包括:执行谐振参数与同步参数的张量积协同进化,建立基于节点耦合矩阵的参数空间映射关系,定义包含能量守恒约束与相位连续条件的共生演化规则,其中所述耦合矩阵的构建反映相邻节点电气参数的关联强度,所述演化规则确保参数更新过程维持系统稳定性边界。

9.一种高频开关变压器的软开关的分布式控制系统,应用于权利要求1‑8任一项所述的方法,其特征在于,所述系统包括以下模块:网络初始化模块,配置用于构建环形拓扑结构的分布式控制网络并加载改进型精确时间协议;

多物理量监测模块,配置用于实时采集漏源电压、漏极电流及负载电流变化率,同步监测功率器件结温数据并计算磁芯磁通量变化;

时空同步控制模块,配置用于求解节点间相位角的二阶偏导数并生成时间戳校准的同步驱动脉冲信号;

谐振参数调整模块,配置用于基于拟牛顿法迭代更新谐振网络参数以维持零电压开关状态;

电磁优化决策模块,配置用于建立以漏源电压变化率平方和电磁干扰频谱范数为优化目标的控制模型,并通过求解哈密尔顿方程生成最优开关轨迹指令;

动态调节模块,配置用于动态分配效率优化与电磁抑制的权重系数,并通过复合误差能量衰减函数抑制异常传播;

参数进化模块,配置用于执行谐振参数与同步参数的张量积协同进化,实现多参数空间映射与共生演化。