一种基于氮化镓的改进型E类逆变电路的设计与优化方法技术

本发明专利技术公开了一种基于氮化镓的改进型E类逆变电路的设计与优化方法，包括：确定改进型E类逆变电路中包含的理论器件参数值；选取与理论器件参数相近参数的电路器件，并获取该器件同系列的电路器件的等效参数，拟合等效参数并对应的生成函数曲线；设置每个器件的容差生成随机参数，把组合中的随机参数代入到对应的拟合的函数中，获得相对应的等效参数，将生成的每组器件的等效参数带入到电路进行仿真，获得该组数据的输入和输出功率以及转换效率；构建与该电路适配的神经网络模型；将仿真的样本数据作为初始种群，并求解转换效率和输出功率模型；将所求的解代入到仿真中校准验证。本发明专利技术能够快速优化出不同功率下具有高转换效率的器件参数组合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力电子技术中的功率开关器件领域，尤其涉及一种基于氮化镓的改进型e类逆变电路的设计与优化方法。

技术介绍

1、随着碳化硅(sic)与氮化镓(gan)等第三代新型宽禁带半导体材料的飞速发展，以这些材料为基础的功率器件由于其能够在更大的频率和电压下稳定工作，使得其在许多领域得到越来越广泛地应用。传统的e类逆变电路虽然在无线电力传输(wpt)、感应加热、工业超声波、可再生能源系统和商业电子工业等领域得到广泛应用，e类逆变器由一个功率开关器件(如mosfet)、两个电感和两个电容器组成，因其结构紧凑、元件数量少、驱动能力强的优点，但其分流电容限制了其最大功率，高品质因数则限制了其工作带宽。如果要降低品质因数则会导致高次谐波的增大降低输出波形的质量。在传统e类逆变电路的基础上增加并联滤波器，具有以下几个优点：1)传统的e类逆变电路很难同时实现宽带和高效，而增加并联滤波器降低了品质因数的要求，使得两者的同时实现得以可能。2)e类逆变电路具有电压应力高的缺点，开关管需要承受的电压应力大约为输入电压4倍左右，这极大的限制了e类逆变电路在大功率方面的应用，改进本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于氮化镓的改进型E类逆变电路的设计与优化方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于氮化镓的改进型E类逆变电路的设计与优化方法，其特征在于，步骤1具体为：基于氮化镓E类逆变电路包括扼流电感、旁路电容、谐振元件、GaN功率开关器件、二次滤波电路和电阻R，其中，二次滤波电路的参数值设置为：

3.根据权利要求1所述的一种基于氮化镓的改进型E类逆变电路的设计与优化方法，其特征在于，步骤2具体为：选取与理想参数值相近的电路器件，获得相对应器件同系列的器件等效参数值，并对等效参数值使用多项式函数拟合以获得拟合函数，而对电容中呈负比例关系的等效参...

【技术特征摘要】

1.一种基于氮化镓的改进型e类逆变电路的设计与优化方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于氮化镓的改进型e类逆变电路的设计与优化方法，其特征在于，步骤1具体为：基于氮化镓e类逆变电路包括扼流电感、旁路电容、谐振元件、gan功率开关器件、二次滤波电路和电阻r，其中，二次滤波电路的参数值设置为：

3.根据权利要求1所述的一种基于氮化镓的改进型e类逆变电路的设计与优化方法，其特征在于，步骤2具体为：选取与理想参数值相近的电路器件，获得相对应器件同系列的器件等效参数值，并对等效参数值使用多项式函数拟合以获得拟合函数，而对电容中呈负比例关系的等效参数，则取倒数后，再进行多项式拟合；

4.根据权利要求1所述的一种基于氮化镓的改进型e类逆变电路的设计与优化方法，其特征在于，步骤4具体为：搭建采用keras框架构建一个多层感知机，将仿真数据作为数据集，搭建两个神经网络模型seluⅰ和seluⅱ，用以预测转换效率和输出功率，结构包括：输入层1个，拥有6个输入特征通道，对原始6个特征进行二阶多项式扩展；4个隐...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚修章，罗曼，罗诗钧，鲜佳赤，谭庶欣，余晨辉，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：