[发明专利]一种基于自定义符号矩阵的双有源全桥电路化简方法

权利要求书

1.一种基于自定义符号矩阵的双有源全桥电路化简方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1：观测待化简的双有源全桥电路A中各个开关管驱动信号的频率和占空比；

S2：判断是否有驱动信号的频率和占空比都相同的第一开关管Q₁和第二开关管Q₂，若是，则进入S3，若否，则待化简的双有源全桥电路A无法被化简；

S3：将待化简的双有源全桥电路A建模成为自定义符号矩阵G_c；具体包括以下步骤：

S3.1：将待化简的双有源全桥电路A抽象成自定义符号有向图；

S3.2：将自定义符号有向图建模成自定义符号矩阵G_c；

其中，自定义符号矩阵具体为：

每一个自定义符号有向图都可以被建模为唯一的自定义符号矩阵；自定义符号矩阵为N×N的矩阵，其中N为自定义符号有向图的节点数；矩阵元素a_ij定义为：

上式中，e_ij是连接节点i和j的器件；c是导通因子，是非导通因子，它们只存在于开关管Q和二极管D前面，c的取值为1或0，c存在于被合并的开关管前面，然后，剩余的二极管和开关管若导通顺序与合并后的开关管相同，将c放置在它们前面；若导通顺序与合并后的开关管相反，则将放置在它们前面；具有c的器件和具有的器件不同时导通；双向器件在自定义符号矩阵中均存在互为对角的矩阵元素相同；

S4：将自定义符号矩阵G_c化简为新的自定义符号矩阵G_c,new；具体包括以下步骤：

S4.1：将自定义符号矩阵G_c的第m行加到第i行，得到第一过渡自定义符号矩阵G_c1；

S4.2：将第一过渡自定义符号矩阵G_c1的第m列加到第i列，得到第二过渡自定义符号矩阵G_c2；

S4.3：将第二过渡自定义符号矩阵G_c2的第n行加到第j行，得到第三过渡自定义符号矩阵G_c3；

S4.4：将第三过渡自定义符号矩阵G_c3的第n列加到第j列，得到第四过渡自定义符号矩阵G_c4；

S4.5：删掉第四过渡自定义符号矩阵G_c4的第m行、第n行、第m列和第n列，并且将Q₁+Q₂用第三开关管Q₃代替，得到新的自定义符号矩阵G_c,new；

S5：将新的自定义符号矩阵G_c,new还原为新的双有源全桥电路A_new；具体包括以下步骤：

S5.1：将新的自定义符号矩阵G_c,new还原为新的自定义符号有向图；

S5.2：将新的自定义符号有向图具象为新的双有源全桥电路A_new；

S6：计算待化简的双有源全桥电路A中被合并的第一开关管Q₁、第二开关管Q₂的电流路径P_old，再计算新的双有源全桥电路A_new中合并后的第三开关管Q₃的电流路径P_new；具体包括以下步骤：

S6.1：求出自定义符号矩阵G_c中第i行第j列的元素a_ij的余子式M_ij、第j行第i列的元素a_ji的余子式M_ji、第m行第n列的元素a_mn的余子式M_mn、第n行第m列的元素a_nm的余子式M_nm；

S6.2：计算待化简的双有源全桥电路A中被合并的第一开关管Q₁、第二开关管Q₂的电流路径P_old＝a_ijM_ij+a_jiM_ji+a_mnM_mn+a_nmM_nm；

S6.3：求出新的自定义符号矩阵G_c,new中第i行第j列的元素a_ij的余子式M_ij和第j行第i列的元素a_ji的余子式M_ji；

S6.4：计算新的双有源全桥电路A_new中合并后的第三开关管Q₃的电流路径P_new＝a_ijM_ij+a_jiM_ji；

S7：判断P_old是否与P_new相同，若是，则新的双有源全桥电路A_new即为化简后的双有源全桥电路，若否，则待化简的双有源全桥电路A无法被化简。