基于人工智能的功率转换器电路参数设计(AI-D)
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摘要 --- 参数设计对于确保功率转换器的整体性能令人满意具有重要意义。通常,功率转换器的电路参数设计包括两个过程:分析和推导过程和优化过程。现有的参数设计方法包括两种类型:传统方法、计算机辅助优化(CAO)方法。在传统方法中,需要严重依赖人。即使新兴的 CAO 方法使优化过程自动化,它们仍然需要手动的分析和推导过程。为了减轻对人的依赖以实现高精度和易于实施,本文提出了一种基于人工智能的设计(AI-D)方法用于功率转换器的参数设计。在提出的 AI-D 方法中,为了实现分析和推导过程的自动化,采用仿真工具和批量归一化神经网络(BN-NN)为优化目标和设计约束构建数据驱动模型。此外,为了实现优化过程的自动化,使用遗传算法来搜索最佳设计结果。所提出的 AI-D 方法在电动汽车 48 V 至 12 V 附件负载电源系统中同步 Buck 转换器的电路参数设计中得到了验证。给出了效率最优的同步 Buck 转换器的设计案例,该转换器在体积、电压纹波和电流纹波方面均有约束。最后,通过硬件实验验证了所提出的 AI-D 方法的可行性和准确性。索引术语 - 功率转换器、参数设计、人工智能、进化算法、神经网络。

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