课程文献中心 更多>>

摘要：

Wide and ultrawide bandgap semiconductors demonstrate exceptional performance due to their large energy bandgap, which offers distinctive advantages such as enhanced efficiency, drift velocity, increased voltage blocking, and high-frequency switching. These characteristics make such semiconductors essential for advancing electronic technology. Among such materials, diamond is particularly distinguished for its wide bandgap, superior thermal conductivity, and high electron mobility. These properties enable diamond to perform exceptionally well in challenging environments where traditional materials may fail. Additionally, its ability to operate at elevated temperatures and voltages renders diamond-based devices suitable for a range of applications, including high-power electronics and high-frequency RF systems.

The hydrogen-terminated Metal-Oxide Field Effect Transistor (HD-MOSFET) is a highly promising and widely studied diamond device. In this device, hydrogen termination is used to induce a two-dimensional hole gas (2DHG) as high as 10¹⁴ cm^-2, resulting in high drain current.

Our study investigates the Hydrogen-Terminated Diamond Metal-Oxide Field-Effect Transistor (HD-MOSFET) using TCAD Sentaurus to gain insights into the thermal performance and operational limits of diamond-based semiconductor devices. In this study, we examine the trapping effect and temperature-dependent behavior of the HD-MOSFET. Furthermore, our analysis compares the effects of temperature and interface traps on the threshold voltage (V_th), channel mobility (µ_ch), and on-state resistance (R_ON) within a temperature range of 300 K to 500 K.

关键词： 永磁同步电机   有限差分   强跟踪H∞滤波器   渐消因子  

摘要： 针对传统H∞滤波器在跟踪永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor， PMSM)机动过程中精度不足、难以满足高精度控制领域要求的问题，本文提出了基于有限差分的强跟踪H∞滤波器(finite-difference-based strong tracking H∞ filter， FD-STHF)，可有效提高PMSM的电磁参数辨识精度。首先，通过引入渐消因子改进H∞滤波器，得到了强跟踪H∞滤波器(strong tracking H∞ filter， STHF)；其次，采用有限差分算法计算STHF中非线性函数的雅可比矩阵，从而减小了非线性函数一阶泰勒展开时产生的误差。与H∞滤波器相比，FD-STHF能有效提高参数辨识的精度。最后，通过仿真软件验证了所提出的FD-STHF在辨识PMSM电感和电阻参数方面的有效性和优越性。仿真结果表明，所提出的基于有限差分的强跟踪H∞滤波器能有效提高参数辨识精度。

关键词： 油纸绝缘   实验平台设计   回复电压测试   数字编程控制  

摘要： 油纸绝缘作为电力变压器中的主绝缘设备，在工业生产和电力传输应用中尤为重要。为验证油纸绝缘的性能状态，该文研制了基于介质响应原理的现场可编程电力电子控制实验平台。平台以LabVIEW编程环境和三电极测试装置作为载体，采用状态机框架设计了回复电压谱与极化谱测量流程，并嵌入聚类云模型算法实现油纸绝缘状态精准分类。该实验平台促进理论知识与实践经验相结合的教学模式革新，可满足实验探索、科学研究等多层次需求。

关键词： 三电平   Buck变换器   解耦控制   前置滤波器  

摘要： 为提升三电平Buck变换器的稳定性能，提出一种基于前置滤波器的精确反馈解耦控制策略。建立三电平Buck变换器的数学模型，并基于逆系统理论对模型进行可逆性分析，将原模型线性化解耦为2个伪线性子系统；对2个子系统分别设计比例—积分控制器和最优控制器，以提高系统的性能和抑制外部扰动对系统的影响；进而设计前置滤波器，以消除闭环零点的不利影响。与现有控制方法相比，仿真和实验结果表明，所提控制策略具有更快的响应速度、更好的稳定性和更强的鲁棒性。

关键词： 二取二双通道   apFFT   25Hz相敏轨道电路   双机同步   相位差  

摘要： 为提高相敏接收器测量精度、分辨率，设计一款基于全相位快速傅里叶变换（all phase Fast Fourier Transform，apFFT）算法的全电子相敏接收器。硬件上为二取二双通道设计，进程上双机同步，运算结果经比较输出。利用DDS发生器搭建测试平台，对该方案功能进行模拟验证，并接入现场轨道电路组合架进行现场测试。实验结果表明，该设计可准确检测轨道区段列车占用状态，能区分钢轨上的随机噪音与谐波信号，抗干扰能力强，相位差测量误差不大于0.3°。该方案是对既有的微电子相敏轨道电路接收器的电子化改进，电路简单，其相位差计算完全由软件完成，可靠性高，可用于使用50Hz交流电牵引的25Hz相敏轨道电路的电码化或非电码化区段。

关键词： 高压内置型   高阻抗变压器   励磁涌流   特性分析  

摘要： 提出了一种兼顾剩磁和励磁电感非线性变化情况的高压内置型高阻抗变压器励磁涌流计算方案。构建了高压内置型高阻抗变压器励磁涌流模型，深入剖析了其幅值、衰减以及谐波特性。搭建符合工程实际的高压内置型高阻抗变压器仿真系统，探究了该变压器励磁涌流模型及其特点，提出了能够迅速且有效计算励磁涌流的仿真及工程计算方法，并依据现场录波图的波形对仿真和工程计算方法的峰值及衰减时间进行验证。全面探讨并总结了在诸多因素影响下高压内置型高阻抗变压器的励磁涌流特性，为投运策略及保护整定优化提供了一定的参考依据。

关键词： 太阳能   太阳电池   环境影响   风速分布   温度分布   预测模型  

摘要： 为解决不断发展的大规模光伏发电接入电网后带来的调度问题，基于流体力学与热力学理论，提出一种用于预测光伏组件温度分布及其功率的模型。与传统的基于大数据与神经网络预测组件表面平均温度的方法相比，该模型一方面不依赖于历史测量数据，缺少相关数据也不妨碍其高精度的预测；另一方面可预测光伏组件表面的温度分布，并据此预测功率，具有更高的预测准确度。

关键词： 构网控制   并网系统   暂态稳定   电网故障   故障限流   闩锁  

摘要： 高比例可再生能源接入电力系统使系统呈现低惯量、弱支撑特点。功率同步型构网变流器通过模拟同步发电机运行特性，可提供频率和电压主动支撑能力。但不同于同步发电机，变流器中电力电子器件过流和过热耐受能力有限，由限流控制引发的功率同步型构网变流器多控制环交互作用显著，其引发的暂态同步失稳与闩锁问题严重影响了功率同步型构网变流器并网系统的安全稳定运行和主动支撑能力的发挥。而功率同步型构网变流器同步环节呈现出的高度非线性特性使其并网系统暂态同步稳定性难以分析与量化，给暂态同步稳定性的优化控制带来了新的挑战。针对功率同步型构网变流器并网系统在不考虑故障限流时的暂态失稳问题，以及考虑故障限流作用下的暂态失稳与闩锁问题，对系统建模、分析与稳定边界量化方法进行了总结与归纳。基于暂态失稳与闩锁问题的分析与归纳结果，对功率同步型构网变流器并网系统的暂态同步稳定控制方法进行了综述。最后，对未来功率同步型构网变流器并网系统的暂态同步稳定分析与控制研究方向进行了展望。

关键词： 有源消弧   单相接地故障   消弧线圈   站内电容器   多功能变流器  

摘要： 凭借兼具无功功率支撑(reactive power support， RPS)与接地故障调控(grounding fault control， GFC)能力，复合装置得到了广泛关注。但是，既有复合装置存在容量过高、需要额外附加供电装置的问题。针对上述问题，基于充分利用既有站内资源的思想，本文提出了一种基于站内资源的新型无功功率支撑与接地故障调控复合装置(RPS and GFC composite device，RGCD)。首先，本文介绍了RGCD的拓扑结构与运行原理，RGCD由站内电容器、站内消弧线圈和多功能变流器(multi-functional converter，MC)构成，当电网正常运行时，站内电容器补偿负荷所需的大部分无功功率，剩余部分由MC进行补偿；当发生单相接地故障时，站内电容器进行无功补偿，站内消弧线圈和MC进行接地故障调控，在不同运行模式下均实现了MC容量降低。其次，分析了接地故障调控期间的能量流动机理，并提出了基于直流侧电压稳定的P-Q两相消弧方法，实现了免供电装置下RGCD的稳定运行。最后，通过仿真验证了所提拓扑及运行原理的有效性与可行性。