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关键词： 功率半导体   兆瓦级功率变换器   多电飞机   混合动力推进  

摘要： 主要回顾了过去十年间电力电子技术在多电及混合动力推进飞机中的应用,包括功率半导体器件、固态断路器等元部件层级和各种功率变换器拓扑等架构层级。此外,研制了一种基于混合三电平有源中性点箝位(3L-ANPC)拓扑结构的兆瓦级功率变换器,并给出了相关的实验结果,为实现高效高密度多电飞机及混合推进系统提供了一个颇有前景的解决方案。

关键词： 半导体制造商   新能源汽车   快速成长   罗姆   电力电子   需求驱动   第4代   功率器件  

摘要： 在新能源汽车、光伏、电力电子等市场需求带动下,全球碳化硅市场规模正在快速成长。而新能源汽车作为碳化硅器件最大的下游应用市场,受益于终端需求驱动,其市场规模也在不断扩大。Yole表示,在未来5年内,SiC功率器件将很快占据整个功率器件市场的30%。近日,全球知名半导体制造商罗姆(ROHM)在举办的媒体交流会上透露了其在SiC功率器件的一系列相关进展、规划以及预期,此外还重点介绍了罗姆的第4代碳化硅技术和相应产品。

关键词： 电力电子技术   混合式   一流课程   两性一度  

摘要： 高等教育人才培养迎来一场“质量革命”,既是机遇也是挑战。突出学生中心,注重能力培养,产出导向,持续改进,提升课程的两性一度,成为未来工程教育、承载历史命运、培养人才的必然要求。“电力电子技术”教学团队重构课程内容,改变教学理念和教学模式,建设挑战性混合式课程。在建设“电力电子技术”一流课程的实践中,教学案例对接我国实施“电气强国”、“碳达峰碳中和”等重大战略,提出“成果导向+对接战略+前沿教学+拓扑技术创新+共性卡脖子难题+课程思政”的创新教学模式,成效显著。

关键词： 电力电子变换器   无源性控制   动态性能   参数优化  

摘要： 配电网要求电力电子变换器能够具备足够快的响应速度,同时能够稳定运行。现有的控制方法在快速性与稳定性之间存在一定矛盾。针对这一问题,本文以交流并网电力电子变换器为研究对象,提出一种高性能的无源性控制方法,将控制对象整定为无源系统,实现本质稳定运行,并且基于控制参数对电力电子变换器输出性能的影响规律,以动态调节过程中的超调量与过渡时间为控制目标,对控制部分中的各个参数进行优化设计,以解决稳定性与快速性之间的矛盾。PSCAD模型仿真结果证明了所提控制方法能够保证电力电子变换器具有足够的稳定裕量与动态性能,动态调节过程中的超调量、过渡时间明显减小,满足电力电子变换器的高性能稳定运行的要求。

关键词： GaN晶体管   电力电子   转换效率   软开关  

摘要： 文章针对氮化镓(Gallium Nitride,GaN)功率晶体管在双向DC-DC变换器中的应用进行设计。近年来,第三代宽禁带功率半导体器件GaN凭借其体积小、高频、高效率等优势,在电力电子应用中得到了广泛的关注。为实现双向DC-DC变换器在便携式小功率应用场景下的能量双向高效传输,设计了一种基于GaN器件的有源箝位双向反激变换器并对其性能进行了验证。详细地介绍和分析了变换器的工作原理、开关模态以及软开关实现条件,并对主电路参数进行设计。采用LTspice软件搭建仿真模型,仿真结果验证了该变换器在小功率应用下可实现开关管软开关性能。最后,设计了一个20 W的实验样机验证了所设计拓扑的准确性和有效性,结果表明该变换器较传统Si MOSFET器件具有更高的转换效率。

关键词： 教学设计   项目式逆向设计   电力电子技术  

摘要： 电力电子技术课程是一门电类专业基础课,其涉及知识面广、逻辑性强,为了提高职业学校学生的学习效率,文章作者提出采用项目式逆向教学设计方法。项目式逆向教学设计是以项目为驱动,明确学习目标,选择合适的评估方法,设计优化教学方法、教学顺序以及资源材料的选择,从而达到预期教育目标。文章作者以具体教学内容“基于晶闸管的调光灯电路的制作与调试”为案例,分析如何明确教学目标、合理设计教学活动、优化教学方法以及如何有效进行课程评价等。

关键词： 电力电子   优化资源配置   智能电网  

摘要： 阐述智能电网的发展状况,智能电网的特点和技术要求,电力电子技术在智能电网中的应用和技术发展趋势,包括维护智能电网的稳定性、改善电能的输出质量、优化资源的配置。

关键词： 电力电子技术课程   课程思政   有机融合  

摘要： 高校课程体系,无论是专业思政,还是“课程思政”,均发挥着重要的育人功能。本文围绕“课程思政”育人目标,以电力电子技术课程为例,将本课程重新挖掘与整合,进一步明确了电力电子技术课程的育人目标,通过专业知识和课程思政的有机融合,不仅仅是向学生传授知识技能,更重要的是培养学生的品格。

关键词： 电力电子变压器   损耗分析   DSIM电力电子仿真   电网  

摘要： 多端口电力电子变压器正成为新一代电网的关键设备,但其损耗建模和解算非常困难。DSIM软件适用于复杂结构电力电子变换器仿真解算,尤其是电力电子变压器。针对多端口电力电子变压器,该文进行了比较全面的损耗分析,并且例证了DSIM软件在复杂电力电子变换器系统损耗分析方面的有效性。建立了电力电子变压器损耗模型,通过仿真和实验验证了所提出的模型的准确性和有效性。结果表明:单台电力电子变压器具有最优效率点;对于两台电力电子变压器集群运行,轻载时只运行单台电力电子变压器效率最优,重载时两台电力电子变压器同时运行效率最优。该文对损耗模型的分析,可以为电力电子变压器运行效率优化提供参考。

关键词： 印刷电路板(PCB)   寄生电感   开关损耗   热管理   底部冷却  

摘要： 高新技术发展时期下,SiC等新型半导体的应用,促使PCB设计正向着集成化、高效化方向发展。优化设计从高频率、高密度两个方面为PCB设计优化提供新的思路,其中高频对PCB设计提出杂散系数的要求,而高密度针对解决PCB的热问题。一方面,使用垂直多环路的PCB布局来减少功率回路及驱动回路的寄生参数,与垂直功率环布局方式相比,所提新方法使栅极回路的寄生电感降低了约50%,功率回路寄生电感降低了约30%,这种方法还能减少寄生电感引起的振铃和过冲,并减少电压和电流的上升、下降时间及开关损耗。另一方面,改进了高功率密度热管理方法,通过优化PCB散热过孔和铜箔面积等设计参数,根据实际工程需要,重新设计PCB以获得一种有效的底部冷却方法。通过仿真实验和物理实验验证了优化方案对设计出具有良好性能的PCB有重要的指导意义。