کنترل نورومورفیک اسپایکینگ برای مبدل های رزونانسی LLC با فرکانس متغیر ۱ تا ۱۰ مگاهرتز

توسعه سیستم های تغذیه توان با راندمان بالا برای کاربردهای پیشرفته مانند مراکز داده، تجهیزات اندازه گیری دقیق، خودروهای الکتریکی، دستگاه های مخابراتی و سامانه های الکترونیک توان نیازمند بهره گیری از معماری های کنترلی جدید و هوشمند است. مبدل های رزونانسی LLC به دلیل قابلیت کلیدزنی نرم، کاهش تلفات سوئیچینگ، چگالی توان بالا و بازده مطلوب، به یکی از گزینه های کلیدی در طراحی منابع تغذیه پیشرفته تبدیل شده اند. اما کنترل این مبدل ها در فرکانس های بالا، به ویژه در محدوده یک تا ده مگاهرتز، با چالش های جدی مواجه است؛ از جمله تغییرات دینامیکی سریع، عدم قطعیت در بار و پارامترها، تاخیرهای پردازشی، پیچیدگی رفتار رزونانسی و محدودیت های پاسخ سیستم های دیجیتال مرسوم. در سال های اخیر، الهام گیری از سیستم عصبی انسان و توسعه پردازشگرهای نورومورفیک مبتنی بر اسپایکینگ، افق تازه ای برای کنترل تطبیقی و فوق سریع مبدل های توان ایجاد کرده است. این روش با مدل سازی رفتار سیناپسی و انتقال اطلاعات به صورت اسپایک، قادر است تصمیمات واحد کنترلی را با تاخیر حداقلی، توان مصرفی بسیار کم، پردازش محلی موازی و یادگیری بلادرنگ اتخاذ کند. استفاده از نورومورفیک اسپایکینگ در کنترل LLC نه تنها می تواند پاسخ گذرای سیستم را بهبود دهد، بلکه امکان پیش بینی ولتاژ و جریان خروجی، تنظیم هوشمند فرکانس سوئیچینگ، کاهش تلفات کلیدزنی و افزایش پایدار راندمان را فراهم می آورد. مقاله حاضر با هدف تحلیل جامع این رویکرد جدید، ابتدا چالش های طراحی و کنترل مبدل LLC در فرکانس های چندمگاهرتزی را بررسی کرده و سپس معماری، اصول کار، سازوکار پردازش اسپایکینگ، و مزایای سیستم کنترلی نورومورفیک را تبیین می کند. نتایج تئوریک و تجربی گزارش شده نشان می دهد که کنترل نورومورفیک می تواند نسبت به PID دیجیتال و کنترل کننده های مدل مبنا، در شرایط بار متغیر و نویزی عملکرد سریع تر، پاسخ گذرای بهتر، پایداری دینامیکی بیشتر و خطای تنظیم کمتر ارائه دهد. در نتیجه، رویکرد نورومورفیک اسپایکینگ یکی از نویدبخش ترین مسیرها برای توسعه نسل آینده منابع تغذیه توان با چگالی بالا، همگام با نیازهای صنایع پیشرفته به شمار می رود.

کلیدواژه ها:

کنترل نورومورفیک ، اسپایکینگ ، مبدل LLC ، کلیدزنی رزونانسی ، فرکانس بالا ، الکترونیک توان