高压大功率碳化硅电力电子器件研制进展

 碳化硅电力电子器件已经成为国内外研究和产业化热点，在一些应用领域正在逐步取代硅基电力电子器件。概述了碳化硅材料和器件的特性，即具有高工作电压、高效率、高工作温度等优势。综述了国际上碳化硅电力电子器件技术的发展现状，其中中低压器件发展已逐渐成熟，高击穿电压器件研究成果展现出由碳化硅材料特性预测的性能优势。展示了宽禁带半导体电力电子器件国家重点实验室在该领域取得的最新技术进展，建立了600~3300 V碳化硅肖特基二极管和MOSFET产品技术，研制出国际先进水平的高压碳化硅MOS-FET和IGBT。     

GaN基高电子迁移率晶体管研究进展

由于氮化镓(GaN)材料具有禁带宽度大、击穿电场强、饱和电子漂移速度高等优异的物理特性,GaN基功率电子器件逐渐取代硅基电子器件在高温、高压与高频等领域的应用。目前,由GaN及其合金材料制备的高电子迁移率晶体管(HEMT)是电力电子、无线通信和雷达等领域的核心器件。除此之外,利用GaN基HEMT可制备高灵敏度的检测器件,在生物和光电检测领域的应用也越来越广泛。但是,尽管GaN基HEMT的性能正不断取得突破,该器件的规模化应用仍受到电学可靠性问题的限制,本文重点阐述了GaN基HEMT的研究进展以及存在的电学可靠性问题。     

车用大功率电力电子器件研究进展

 车用电机驱动变流器是电动汽车电机驱动的关键部件,大功率电力电子器件是其核心。对比分析了国内外电动车辆用电机驱动变流器的拓扑结构、变流器控制特点及体积功率密度等关键指标,指出车用电机驱动变流器的技术创新重点在于硅基绝缘栅双极性晶体管(IGBT)芯片及封装技术持续改进碳化硅(SiC)器件的应用。综述了硅基IGBT芯片的演进和IGBT模块封装技术的创新,介绍了碳化硅器件的技术特点。     

电力电子技术及其展望

电力电子技术是一门迅速发展的交叉于电力、电子和控制之间边缘科学技术。本文综述电力电子器件和电力电子应用，并展望电力电子技术的发展趋势。以晶闸管及其应用为代表，形成第一代电力电子技术，以自关断电力电子器件及其应用为代表的第二代电力电子技术正在不断发展，逐步取代晶闸管类的电力电子变换装置；以智能化功率集成电路为代表的第三代电力电子技术的问世和进一步发展，预示着可能引起一次新的电子革命。     

天域半导体:聚焦核心技术攻关推动碳化硅半导体产业发展

第三代半导体碳化硅(SiC)作为典型的宽禁带半导体材料,因其优越的物理特性,非常适合在大功率、高温和高频环境下应用,也是目前产业化程度最高的三代半材料,其产品应用场景已覆盖电源/功率因数校正(PFC)、光伏、新能源汽车/充电桩、风能、轨道交通、智能电网等诸多领域.与传统的硅基器件相比,碳化硅制造出的电力电子器件体积更小...     

探究电子电力变压器与常规电力变压器的并联技术

社会的不断进步带动了经济高速发展,经济的高速发展促进了人们生活水平的不断提高,人们在不断提升自己生活水平的同时,对电力企业重视程度有了很大提升,想要保证电力企业的质量,要求我们必须要掌握前卫和精良的实施电子电力变压器与常规电力变压器并联技术,而保证实施电子电力变压器与常规电力变压器并联技术的良好实施,要求我们必须要保证质量,在允许的范围里面很好的控制实施并联技术质量,对电子电力变压器与常规电力变压器并联技术进行探索。     

探究电子电力变压器与常规电力变压器的并联技术

社会的不断进步带动了经济高速发展,经济的高速发展促进了人们生活水平的不断提高,人们在不断提升自己生活水平的同时,对电力企业重视程度有了很大提升,想要保证电力企业的质量,要求我们必须要掌握前卫和精良的实施电子电力变压器与常规电力变压器并联技术,而保证实施电子电力变压器与常规电力变压器并联技术的良好实施,要求我们必须要保证质量,在允许的范围里面很好的控制实施并联技术质量,对电子电力变压器与常规电力变压器并联技术进行探索.     

平面型电力电子器件阻断能力的优化设计

利用场限环终端结构及P^ I(N^-)N^ 体耐压结构分析了平面型电力电子器件的阻断能力，提出了一种优化设计阻断能力的新方法，通过将器件作成体击穿器件，使其终端击穿电压与体内击穿电压之间达成匹配，从而可提高器件阻断能力的稳定性和可靠性，并降低器件的通态损耗及成本。最后通过制作具有PIN耐压结构的GTR和引用国外有关文献验证了该方法的正确性。该方法可直接推广到整流器，晶闸管，GTR，IGBT，IEGT和MCT等多种平面型电力电子器件设计中。     

电力电子变压器输出特性仿真分析

输出电流是电力电子变压器的一项重要参数,输出电流过大时,可能会导致电力电子变压器发热严重,甚至烧坏;输出电流过小或者不稳定、畸变都会在一定程度上增大电力电子变压器损耗,从而加速内部元器件老化,利用率降低.为了研究电力电子变压器输出电流的控制策略,本文对AC-DC-AC型电力电子变压器,在MATLAB/SIMULINK中...     

使用IGBT的电力有源滤波器的电路仿真

采用电力有源滤波器是目前公认的改善供电质量的有效方法，考虑生产成本及运行成本，采用无源加有源综合补偿的方式是最为合理的方法。在此方案中使用电力电子器件的有源滤波器部分功率不必很大，可使用小功率器件设计电路。因此在大功率电力电路中如何保护电子器件显得尤其重要。从保护电力电子器件的角度对一种使用IGBT(Insolate Gate controlling Bipolar Transistor)的电力有源滤波电路进行了仿真研究，得到一些有益的结论。     

移相控制双全桥电力电子变压器的稳态特性

分析了移相控制双全桥电力电子变压器的工作原理，通过系统状态空间模型分析，得到了等效变压器模型及其外特性曲线，给出了该模型的等效变比及等效内阻的表达式，从模型本质上证明了电力电子变压器对于传统工频变压器的在系统功能上的可替代性和可扩展性，最后通过仿真实验验证了理论分析的正确性。     

现代电力电子器件的发展

介绍各种现代电力电子器件的特点、应用现状以及发展过程,分析了电力电子器件的最新发展情况及未来的发展趋势.     

一种新的电力电子线路仿真方法

在对电子线路通用分析软件MC3开发的基础上,讨论了SCR准开关模型和功率开关模型,完成了电子电力线路的仿真。     

不平衡负荷下PET输出级电能质量优化控制

近年来,伴随新型电力系统在电源侧大规模新能源并网及其渗透率的不断提高,用户侧负荷更加复杂多元化、非线性化,致使配电网电能质量下降。本文针对不平衡负荷情况下配电网输出电压不平衡、低压直流电压脉动及谐波注入等问题,基于T型三电平输出级的电力电子变压器三级拓扑结构,采用SVPWM调制和中点电位平衡技术,设计了一种计及正/负双序电流的优化控制策略,保障三相电压平衡或直流电压恒定,实现配电网稳定运行。仿真分析和验证结果表明,该方法有效可行,能够有效改善不平衡负荷条件下配电网电能质量。     

含源网络中复合储能式电力电子变压器的协调控制

因电力电子变压器（PET）自身难以应对电网电压的跌落或中断,为提升含源网络中PET低压直流侧的电能质量,文中拟将多类型复合储能系统的多端口DC / DC变换器与光伏系统相结合、以应用于工程实践。文中首先对多端口蓄电池采用能量流均衡控制进行优化,使各荷电状态接近同一值。后引入超级电容补偿负荷突变时的高频分量,减小充放电对蓄电池的冲击。再采用功率分配型控制对光伏系统进行并网,与复合储能系统进行协调控制,从而快速有效调节功率,对系统的稳定性进行优化。仿真结果表明,光储协调控制能提高PET的功率补偿能力以及对新能源的消纳能力,验证了光储系统应用在低压直流侧的有效性,提高了系统的可靠性和稳定性。     

基于电子电力变压器的无功优化研究

EPT应用于配电系统原、副方无功功率可独立灵活调节,电力系统无功优化问题可以转化为局部网络无功优化问题,大大降低了求解规模和难度,从而容易实时实现全网无功优化控制。通过改进的遗传算法验证了配电系统采用EPT后,对无功潮流有更灵活的调节能力,在实现无功潮流优化调度时,具有比OLTC更好的效果。     

用脉冲整流器实现的电子模拟功率负载

对采用电压型脉冲整流器实现的电能反馈型电子模拟功率负载进行了设计研究 ,控制系统采用了性能优良的专门应用于实时控制领域的数字信号处理器TMS32 0F2 4 0 ,优良的控制方法使得所研制的功率负载在实现电能的再生并网时功率因数趋近于 1.0 ,且电压和电流谐波满足IEEE 519标准 .实验结果证实该方案能很好的解决直流电源出厂试验问题 .     

新农村建设中农村电网建设的探讨

为了解决新农村建设中农村用电水平的不断提高,特别是随着农村经济水平的不断发展,当前实际运行中农村配电网已出现的诸如网络损耗较大而导致供电成本过高、供电可靠性较低、供电电压和频率不满足要求等问题,作者通过对一个典型的农村电网的潮流进行分析,从网络的整体规划布局到局部的输配电设备(如:线路、变压器及无功补偿装置等)方面提出了关于降低网络损耗、提高电压质量和可靠性的具体措施.通过对改建前后的线损率和电压合格率进行计算,表明笔者所提出的方法对现有农村电网改造是有效的.最后,提出了农村电网的发展趋势.     

电流型电子模拟负载的设计与实现

提出了一种基于电流型PWM整流器实现电能反馈型电子模拟功率负载系统的新方法,所研制的电子模拟功率负载在实现电能的再生馈网时功率因数趋近于-1.0,且电压和电流谐波满足IEC1000-3-2标准.实验结果证实了该方案能很好的解决直流电源及蓄电池等的试验问题.