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Super-Boost变换器的工作模式及输出纹波电压分析
Super-Boost变换器 工作模式 临界电感 输出纹波电压 参数设计
2024/1/30
Super-Boost变换器代替传统的充、放电模块可大大减小电源的质量和体积,提高其功率密度,因此在空间电力系统中具有广阔的应用前景。但由于Super-Boost变换器有多个功率元件,且存在电感电流反向流动特性,导致其供能模式及输出纹波电压较传统Boost变换器复杂。为了给Super-Boost变换器的分析和设计提供正确的理论指导,对Super-Boost变换器供能模式及输出纹波电压进行了深入研究...
IGBT在关断过程中所发生的动态雪崩现象是导致其失效的重要原因之一。为研究IGBT动态雪崩失效机理,利用Silvaco软件对其进行仿真分析。通过对动态雪崩击穿机制、电流密度分布和温度分布的仿真分析,得出动态雪崩可以产生移动的电流丝和移动十分缓慢或固定不动的“死丝”。引起器件失效的是动态雪崩形成的死丝,死丝会导致IGBT内局部温度的急剧增加,最终因局部温度过高烧毁器件导致IGBT的失效。在此基础上分...
新型三相电压型准Z源AC-AC变换器
三相 准Z源 AC-AC变换器 脉冲宽度调制
2024/1/30
提出一种新型三相准Z源AC-AC变换器的电路拓扑,并对电路的基本工作原理和结构进行了研究分析,对输入电压和输出电压的关系进行了推导。这种电路拓扑使用脉冲宽度调制法进行控制,可以达到改变输出电压的效果。运用MATLAB/Simulink搭建仿真模型,对仿真结果进行分析。最后在仿真模型基础上搭建了实验电路。实验结果验证了电路拓扑的可行性和电路分析的正确性。
基于双主动全桥双向DC/DC变换器的混合单移相调制方案
双主动全桥变换器 软开关特性 电感电流有效值 单移相调制方案
2024/1/30
对双主动全桥DAB（dual active bridge）双向DC;DC变换器的调制方案进行了研究,DAB变换器的主要优势在于具有对称结构、双向潮流能力、宽软开关区域和灵活的控制能力等特点。控制这种拓扑结构最简单的方法是通过控制变换器原副边全桥之间的移相角来控制功率传输的方向和大小。然而在轻载条件下,当变换器的输入或输出电压变化较大时,会产生大量的无功功率,同时部分开关管的零电压开关ZVS（zer...
IGBT并联应用均流控制技术综述
IGBT 并联 均流控制 电流不平衡
2024/1/30
绝缘栅双极型晶体管IGBT（insulated-gate bipolar transistor）在现代电力电子技术中应用广泛,在某些单个器件性能达不到设计要求的工作场合,IGBT的并联使用成为一种经济可行的方法。多模块IGBT并联应用可以简化电路结构,增大变流器输出功率,提高装置功率密度。IGBT并联应用过程中,器件本体的动、静态特性及结温的差异,驱动电路结构及功率回路不对称性,伴随IGBT长期使...
针对质子交换膜燃料电池PEMFC（proton exchange membrane fuel cell）压差流道构型尺寸对电池电化学性能影响机理不明的问题,研究流道高度和脊背宽度对压差流道和直流道在氧气浓度、水浓度分布特征和电流密度、功率密度、压降等方面影响规律,并对两者进行了对比分析,结果表明流道高度对压差流道和直流道性能影响较小,压差流道在脊背宽度为1.25 mm和1.50 mm时具有明显优势...
基于暂态特征参数的数字式非接触负载测量研究
无线能量传输 负载测量与辨识 希尔伯特变换 数字包络检波
2024/1/30
无线能量传输系统暂态过程中的高阶非线性问题是负载测量和辨识的一个难点,在处理由于高阶非线性出现的拍频信号时,现有模拟包络检波方法存在信号易失真、电路灵活性差以及测量范围有限等问题。针对此,提出基于希尔伯特变换的数字包络检波方法。在希尔伯特变换的基础上,设计数字包络检波器,提取电压拍频信号的包络线,并通过仿真和实验对所提方法进行验证,结果表明：对于不同待测负载,该方法均能够准确提取电压拍频包络线,实...
针对现有方法未能明确电压越限的全部有效供电路径,导致配电网电压越限抑制识别时存在实时性较差、抑制效果不明显的问题,因此,研究基于调节函数的含光伏电源配电网电压越限识别,以提升含光伏电源配电网电压越限识别的实时性及有效性。首先利用光伏电源物理机理构建光伏电源外特性模型,基于该模型在Matlab/Simulink软件中搭建光伏电源仿真模型;依据含光伏电源配电网功率关系计算接入光伏前与接入光伏后并网点电...
为提升现代单极型功率二极管的性能,进一步突破“硅极限”,通过加大传统JBS二极管中P+区结深,引入超级结结构以减薄芯片厚度,缓解传统单极型器件通态压降与反向阻断电压之间的矛盾,提高单位面积器件的导通电流密度。使用数值方法分析了超级结JBS二极管中P柱区浓度、N柱区宽度和N柱区浓度对正向导通特性以及反向阻断特性的影响,应用电场耦合效应理论分析了超级结JBS二极管的正向导通和反向阻断机理,设计了一款3...
考虑寿命损耗的微网电池储能容量优化配置
微电网 两阶段鲁棒优化 电池储能寿命 容量配置
2024/1/30
针对微电网中电池储能设备折损过快和容量配置过高的问题,文中建立了考虑寿命损耗的微电网电池储能容量优化配置模型,并提出了一种基于固定日循环次数的电池储能寿命损耗成本计算方法,该方法结合了分段线性化思想和场景分析法,可通过优化电池储能的放电深度和日循环次数从而有效延长其寿命年限。此外,考虑到风光出力和负荷功率的不确定性,文中引入了两阶段鲁棒优化模型,并用列和约束生成算法求解。最后,通过算例验证了新模型...
一种采用柔性缓冲垫块的双面散热SiC MOSFET双向开关模块研究
双面散热 双向开关SiC模块 热-机械应力 杨氏模量
2024/1/30
随着功率模块朝着高温、高功率、高密度方向发展,这对模块的封装结构提出了新的要求。较传统的引线键合结构,双面散热结构由于具有高散热能力和低寄生电感等特点受到广泛关注。但是双面散热结构材料间热膨胀系数的差异使之承受较大的热-机械应力,降低了功率模块的可靠性。因此,为设计具有低热-机械应力双面散热双向开关,本研究首先使用仿真分析了芯片布局对模块散热性能以及寄生电感的影响,在此基础上提出了一种具有低杨氏模...
一种适用于DC/DC变换器的双向磁反馈电路研究
磁反馈 幅值调节 正-反激 变压器
2024/1/30
针对隔离式DC;DC变换器空间辐射应用的特殊性,为了提高反馈精度和稳定性,一般采用磁隔离反馈电路。介绍了几种常用的幅值调节磁反馈电路工作原理,针对其存在的需要额外的次级供电电压问题,引入正-反激式幅值调节双向磁反馈电路,并对该电路进行改进,在实现相同功能的前提下,以双绕组变压器替代三绕组变压器,有效减小了磁芯体积,简化了电路结构。
钠离子电池健康状态估计是其安全高效应用的基础,也是钠电池规模化储能应用的关键。然而,钠离子电池即用即衰,衰退机理不明晰,老化过程受工况和场景影响,准确的健康状态估计极其困难。为此,提出了数据驱动的钠离子电池健康状态估计方法,探究了钠离子电池的充电数据与容量衰退的映射关系,提出了结合方差筛选、灰色关联分析和递归特征消除的特征选择方法,应用多元线性回归、支持向量机、高斯过程回归和误差反向传播神经网络4...
固态功率控制器SSPC（solid-state power controller）中功率管的结温监测对SSPC的可靠性有至关重要的作用,热模型法因其无需直接接触测量且方法简单而被广泛使用。然而,功率芯片的老化会导致热路径的退化,器件的结壳热阻抗增加,使实际结温远远超过热网络模型的估计值,导致对器件健康状态的乐观估计。焊料层疲劳失效被认为是SSPC功率管老化失效的主要原因之一。