摘要：本文主要从我国目前的电力电子系统的集成芯片/模块标准化；电力电子的集成系统芯片/标准集成模块关键技术以及电力电子系统集成理论与方法这三个方面对电力电力系统的集成研究进行分析，希望能为我国的电子电子系统的发展有所帮助。
关键词：电力电子系统；集成芯片/模块标准化；系统集成理论与方法
Abstract: This article mainly from the integrated chip /China electric power and electronic system the current standard modules; analysis of integrated system on chip /power electronics integration module and key technical standards for power electronic system integration theory and methods of these three aspects of integrated study of electric power system, want to help development for electronic system in our country.
Key words: power electronics system integration chip /module; standardization; integrated theory and method system
中图分类号：TP271+.5 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）
引言：近年来，随着我国经济的不断发展，我国社会以对电力电子系统的集成研究也开始重视起来。对于电力电子系统的集成技术来说，具有标准化，模块化以及能够可编程的集成系统是极有利于加速电力电子的系统级水平研究和设计，不仅如此，这还能够极大程度的提高电力电子产品本身的标准化、模块化以及智能化和产品生产过程中自动化程度，这也是当前社会的任何生产领域特别是现代工业生产领域中若想实现生产自动化的必可不少的关键技术之一。因此，电力电子系统集成技术能够给当前社会的电子技术、计算机以及工业自动化领域带来极其深远和革命性的影响。
1. 电力电子系统的集成芯片/模块标准化
电力电子系统的集成芯片/模块标准化的研究也即是要建立电力电子标准模块，对它的研究可以从芯片/模块标准化的特点以及实现的条件这两方面进行分析：
1.1电力电子标准模块的特点，
电子标准模块能够具有以下的特点：标准化，也即是能够有自己的标准，在系统的内部能够很好的区分；通用性，也即是指电力电子标准模块能够众多的应用场合；可扩充性，这主要是指电力电子系统的标准模块能够通过其他的附加标准的功能部件，进而能够实现拓扑变结构，从而能够使得标准模块能够
适应特定应用的需要。在其中注意的的是，可扩充性的标准接口应该有以下的两种类型：功率传输标准接口以及数据通信标准接口。通过这两种标准接口，从而能够使得不同标准模块能够编程组成新的电力电子系统。
1.2实现条件。
要实现上文的标准模块能够具有的特点，那么就应该确定标准模块的基本的电路结构，下面就从标准模块的DC/DC 变流器的筛选入手，从而能够制造出适用标准的DC/DC 模块候选拓扑：①一般功率DC/DC 变流器拓扑初步筛选的标准，也就是从标准模块的输入电压高低，输出电压高低以及输入输出范围宽窄，还有就是输出输入的功率等级大小入手，确定最适合的DC/DC 变流器②中等功率DC/DC 变流器拓扑的筛选和优化，中等功率的DC/DC 变流器拓扑的筛选应该在一般功率DC/DC 变流器拓扑初步筛选的标准的基础之上，还应该注意拓扑的适应特性和变换效率以及拓扑损耗可集成性等等。③小功率DC/DC 变流器拓扑初步筛选的标准，小功率的DC/DC 变流器由于基本应用于当前的通信网络以及计算机等等的设备适配器以及各种分布式的电源系统，因此，对于这种DC/DC 变流器拓扑注重的是同步整流驱动也即是整流的效率最为重要。
2. 电力电子的集成系统芯片/标准集成模块关键技术
电力电子的集成系统芯片/标准集成模块的关键技术分析，主要可以从变流器的稳定性及阻抗特性以及PSOC 的研究这两方面入手分析：
2.1变流器的稳定性及阻抗特性
对于变流器的稳定性关键技术也即是指的是要改善系统的级联的稳定性，那就是要使标准模块的输入阻抗越高，输出阻抗越低，下面就具体的分析：
输入阻抗的改善。对于标准模块的输出阻抗的改善，下面就具体的以Buck、Boost 以及Buck-Boost 类拓扑进行分析，由于在峰值电流模式所控制变流器拓扑中，斜率补偿深度决定着输入阻抗的大小，在这三类的拓扑中，它们的补偿深度下面公式所示：
其中D表示补偿深度，n • D′表示理想补偿深度，因此，输入阻抗的改善应该从补偿深度入手，根据实际情况维持合理的补偿深度才能够有一个最合适的输入阻抗。
输出阻抗改善。对于输出阻抗的改善，可以从下面的电压闭环系统的输出阻抗的通用公式进行分析：
其中，Zeo指的是开环的输出阻抗，Tv指的是电压环的环路增益，因此，合理的增强电压环的环路增益或者减小开环的输出阻抗都能够达到减小电压闭环系统的输出阻抗的目的。
2.2PSOC 的研究
PSOC（Power System on Chip）的概念主要还是基于SOC 和智能功率集成电路的基础之上，其研究的内容主要是希望能够将电源、传感器、功率电路以及驱动电路和控制电路全部集成于一个芯片上，进而能够形成拥有部分甚至完整功能的单片功率系统。
现代的PSOC 的研究主要引入了IP核，结构模型库，IP 库，功率器件模型库等等概念，从而将PSOC程序化，如下图1所示；从而达到制造出有效的控制芯片为目前的电力电子系统集成以及专用芯片的制造奠定基础。
图1：PSOC 的制造程序
3. 电力电子系统集成理论与方法——标准的数字控制开发平台
目前，我国的电力电子系统集成理论与方法主要还是以标准的数字控制开发平台为核心，下面对其进行简单的分析：
对于标准的数字控制开发平台分析主要就是以下的部分：核心部分的数控核心模块，它研究的主要就是基础的标准化分布式辅助供电系统以及王铮控制平台的电力电子装置的数字控制功能，从而提高整体的性能；中间部分，主要是隔离驱动端口以及系统之中的开关量与模拟量控制与反馈通道以及数据通信接口等等，是系统重要的连接组成部分；外面部分，外面部分主要就是系统集成的基本仪器，是整个系统的基础，具体如图2和图3所示：
图2电力电子系统集成化数控平台的概念性结构
图3 电力电子系统集成化数控平台基本结构
结束语：总而言之，电力电子系统集成研究这涉及到了当前许多的研究领域，也关系到很多电力电子应用基础理论以及关键技术问题的解决，这可以说电力电子系统的基础研究是电工学科、信息学科以及材料学科等等多学科的综合研究，是一个能够使得电力电子系统集成形成产业的过程，这代表着了当前电力电子技术的研究的方向以及表明了电力电子技术发展的趋势。这也就是说电力电子系统的集成研究能够具有促进当前我国的电力，能源以及其他领域的工业生产过程中自动化变革，能够提高工业生产效率，推动社会的前进，所以，对于电力电子系统集成的研究不仅仅具有极其重要的学术研究和实用意义，还具有极其重要的社会意义。
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