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关键词： 电力电子技术   双驱动   教学改革   理实一体  

摘要： 电力电子技术课程是智能制造类专业的核心课程之一。本文针对电力电子技术课程的教学痛点，提出了“双驱动”一体化教学改革方案，以“学科竞赛”和“工程项目”为“双驱动”内核，形成理论与实践、项目与竞赛、仿真与实操、专业与思政的一体化教学。实践表明，该方案应用于教学后，学生的工程意识和应用能力显著提升，在学科竞赛中取得了优异成绩。该教改实践可推广至机电类专业的同类型课程中，为培养应用型人才的工程实践、工程设计和工程创新能力提供了新方法。

关键词： 小波分解重构   多尺度建模   电力电子变换器   状态空间平均模型  

摘要： 电力电子系统的多尺度建模分析对电力电子装置的器件选择、裕度设计、安全运行参数设置及可靠性评估等方面至关重要的作用,但面临步长冲突等挑战,传统的多尺度建模方法存在稳定性不足、通用性差等问题。因此,本文基于小波分解与重构理论,提出了一种电力电子变换器融合尺度平均模型(Improved State Space Average Model,ISSAM),为其多尺度建模提供了新的思路和方法,有助于推动电力电子系统设计和性能优化的进一步发展。本文的主要研究内容归纳如下: 1.介绍了多尺度分析方法,应用小波分解与重构理论,利用其可通过粗细尺度信号构建中间尺度信号的特点,提出了一种通过电路尺度与器件尺度构建融合尺度开关暂态特征的方法。 2.针对暂态特征与电路平均模型仿真步长的冲突问题,提出了将暂态特征的时间尺度拉长,保留其幅值特征,使其得以与平均模型融合的数据处理方法;并进一步构建了融合尺度平均模型,新模型可以在在不缩短仿真步长的条件下有效提升传统平均模型的精确度,为解决步长冲突提供了新的方案。 3.以Buck变换器和单相全桥逆变器为实例,研究了融合尺度平均模型在不同电路参数下的性能表现并将其与传统平均模型进行了比较分析;通过改变输入电压、负载电阻、开关频率等参数进行分析,总结了融合尺度平均模型的误差率与最佳仿真步长在电路参数改变时的变化规律,为其实际应用提供了理论支撑;实验验证了融合尺度平均模型在稳态与动态情况下的输出均与实验结果相吻合,证明了其在DC-DC和DC-AC变换器中的高精度与适用性。

关键词： 电力电子   无电解电容   单级单相非隔离   Buck-Boost   光伏逆变器  

摘要： 该文给出一种无电解电容的单级单相Buck-Boost逆变器。该逆变器可以灵活地实现升降压以适应宽输入范围的直流侧电压;仅用一个工作于正负半周的低值直流储能电感而无需电解电容和大电感,开关器件和无源器件数目少,因而降低了成本和体积,提高了可靠性、使用寿命和功率密度;通过改变储能电感电流方向实现极性反转,控制方式十分简洁,非常适用于中小功率光伏系统。该文详述了Buck-Boost逆变器的工作原理、升降压能力及调制策略,并在此基础上,完成该逆变器升降压、扰动以及并网控制的仿真和实验,结果良好且与理论分析相契合。

关键词： 电力电子技术   单相桥式逆变电路   新分析法  

摘要： 在“电力电子技术”课程中,单相桥式电路是一种基础的DC/AC逆变电路。但在教学实践中,往往直接给出电路结构,只注重波形绘制和公式推导,导致学生难以深入理解。因此,基于Buck电路,对桥式逆变电路拓扑进行研究,提出一种渐变推演的教学方法。该方法不仅能够让学生循序渐进地理解桥式逆变电路的产生及其工作原理,同时能够引导学生对电力电子拓扑推演的思考,提高对电力电子课程的学习兴趣。

关键词： 建构主义理论   电力电子技术   教学建模  

摘要： 以学生为中心的建构主义理论作为认知理论的重要分支之一,注重学生对所学知识的主动发现、主动探索以及对知识意义的主动建构,已成为高校实施教学改革的思想导向。“电力电子技术”是一门理论与实践紧密结合的综合型与应用型课程,旨在培养具有自主学习觉悟、应用创新意识和探索实践能力的高素质技术人才。文章在阐述建构主义理论、解析课程教学建模内涵以及探索教学建模因素融合原则的基础上,给出了“电力电子技术”课程教学建模的主要实施途径。

关键词： 电力电子技术   “双碳”目标   新工科理念   课程改革  

摘要： 电力电子技术是一种对电能进行控制与转换的电子技术,是整合多样化形式电能的关键技术,也是推进国家“双碳”目标的重要技术之一。为此,众多高校将“电力电子技术”列为电气工程及其自动化、储能科学与工程等相关专业的核心课程。针对“电力电子技术”课程存在的学时不足、教学手段单一、内容陈旧等问题,基于新工科理念,通过充分融合课程思政、丰富教学手段、科研与教学互补、改进课程内容等措施进行课程改革,以期提高学生的历史责任感、提高学习效率、拓宽学生视野。经过两年的探索,学生期末考试成绩得到提升,并获得学生的广泛好评。

关键词： 氮化镓   半导体材料   电力电子   外延片   方块电阻   功率型   迁移率   2DEG  

摘要： 近日,苏州中科重仪半导体材料有限公司(以下简称“中科重仪”)自主研发的应用于电力电子领域的大尺寸硅基氮化镓(GaN-on-Si)外延片生产线正式建成并投入使用。据介绍,中科重仪生产的氮化镓外延片,氮化镓层厚度约5μm表面无裂纹,翘曲度小于100μm。HEMT结构室温下,方块电阻为465Ω/sq,二维电子气(2DEG)浓度约8×10^(13)cm^(-2)、2DEG迁移率大于2000 cm^(2)/Vs,片内与片间不均匀性小于1%,可以满足电力电子领域功率器件开发与应用需求。

关键词： 电力电子技术   新能源发电   电力转换   控制和优化  

摘要： 随着全球能源危机和环境问题的日益严重,新能源发电技术得到了广泛的关注。电力电子技术作为新能源发电系统的重要技术,对推动新能源发电技术的发展具有重要意义。文章探讨了电力电子技术在新能源发电领域中的应用,包括电力转换、控制和优化等方面,以期为新能源发电技术的进一步研究和应用提供参考。