摘要：碳化硅Pi N二极管是一种理想的高压二极管器件,具有高阻断电压以及高电流导通密度的特点。通过使用有限元分析的方法对器件外延层参数以及终端结构进行了仿真,提出了优化的器件原胞和终端设计。基于50μm厚、掺杂浓度为1.5×10^(15)cm^(-3)的N型低掺杂外延,制备了电压阻断能力达到4 700V的高压碳化硅整流二极管。制备的器件具有较低的漏电流以及良好的正向导通能力,在100A/cm^2的电流导通密度条件下,器件的最低正向导通压降为3.6V。为进一步研制高压大功率碳化硅二极管器件模块提供了良好的基础。

摘要：提出双馈发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)的比例-积分-谐振(proportional integral resonant,PIR)并网控制方法,以实现电网电压不平衡工况下DFIG风力发电系统的并网控制。并网控制器由同步旋转坐标系中的比例-积分控制器和谐振控制器组成,比例积分控制器控制定子d-q轴电压的直流分量,谐振控制器控制定子d-q轴电压的交流分量,使其分别实现对电网d-q轴电压直流、交流分量的精确跟踪。该比例-积分-谐振并网控制策略具有无需采用正负序分离算法,无需设计负序控制器等优点。仿真结果表明,该并网控制策略在电网电压平衡和不平衡条件下,均可控制DFIG定子电压实现对电网电压的精确跟踪。

摘要：当风速超过额定值时,可以通过降低风力机的转速实现恒功率控制从而避免使用复杂的变桨距机构,本文基于微分几何理论设计了非线性控制器,实现了变速风力发电机组的恒功率控制.首先,分析了风力机的空气动力学特性,这是所提出的恒功率控制方法的理论依据;然后,通过微分几何反馈线性化变换,将风力机的非线性模型全局线性化;最后,基于新的线性化模型设计了非线性控制器,实现了变速风力机的全局精确线性化控制.仿真结果表明,所提出的控制方法在风速大范围变化的情况下能有效的实现变速风力发电机组额定风速以上的恒功率控制.

摘要：为了快速、准确地预测故障电流零点,设计了故障选相控制系统。基于故障选相原理,以数字信号处理器(DSP)TMS320F2812为核心,通过丰富其外设,进行控制系统硬件的设计;基于相电流突变量原理和改进半波Fourier算法,进行了故障起始时刻的判断和波形恢复,并完成了控制系统的软件设计。对故障选相控制系统的稳定性和零点预测准确度进行了测试。测试结果表明,控制器的预测结果准确、可靠,零点的预测时间<12ms,零点预测误差的3σ(σ为标准差)范围为[-0.6,0.6]ms,满足国际大电网会议(CIGRE)对选相投切控制系统准确度的要求。

摘要：如何确保处于并联工作状态下各LED(发光二极管)串工作电流的均衡性,是制约LED在大功率场合下广泛应用的一项关键问题。本文提出了一种具有自动均流特性的简易非隔离型多路LED串驱动电路。该驱动电路由在开关电源中广泛使用的LLC谐振电路衍生出来,利用谐振时阻挡电容的阻抗远大于LED串等效的交流阻抗来实现多路LED串的均流。本文对驱动电路的工作原理和设计流程进行了分析,并以3路LED串作为研究对象进行了相关实验,实验结果表明了理论推导的正确性。

摘要：退役电池之间巨大的特性差异会降低储能系统的有效容量和安全性,严重阻碍电池的梯次利用。可重构电池组能灵活切换电池之间的连接方式,是应对电池特性差异的有效方案。然而,电压差异导致的电池组内部环流,会降低电能效率和缩短电池寿命,并引发局部过热等安全问题。以构建最多并联路径和抑制环流为目标,提出了可重构电池组的路径组合优化策略。建立了优化模型,并根据模型特征设计了离散二进制纵横交叉优化算法,克服了路径组合优化面临的非确定性多项式难题。最后,通过仿真和实验验证,证明了所提出的路径组合优化策略能有效抑制环流。

摘要：We present the design consideration and fabrication of 4H-SiC trenched-and-implanted vertical junction field-effect transistors （TI-VJFETs）. Different design factors, including channel width, channel doping, and mesa height, are con- sidered and evaluated by numerical simulations. Based on the simulation result, normally-on and normally-off devices are fabricated. The fabricated device has a 12 μm thick drift layer with 8 × 10^15 cm^-3 N-type doping and 2.6 μm channel length. The normally-on device shows a 1.2 kV blocking capability with a minimum on-state resistance of 2.33 mΩ.cm2, while the normally-off device shows an on-state resistance of 3.85 mΩ.cm2. Both the on-state and the blocking performances of the device are close to the state-of-the-art values in this voltage range.

摘要：基于自主研制的碳化硅肖特基势垒二极管(SBD)和碳化硅结型场效应晶体管(JFET)芯片,成功制备了4 500 V/150 A的碳化硅SBD功率模块和4 500 V/50 A的碳化硅JFET功率模块,并设计了JFET功率模块的驱动电路进行相应的静态和动态开关测试。测试结果表明,制备模块具备了相应的电流导通和电压阻断能力,同时开关特性良好,模块的容量是目前国内已报道的最高水平。

摘要：为提高电压源高压直流输电系统(voltage source converter-high voltage direct current,VSC-HVDC)受扰时的动态性能,提出一种可预测不确定度上界的反步变结构控制策略.通过分析电压源变流器dq0坐标下的数学模型,应用传统反步设计方法,获得系统变流器控制策略:为消除系统实际运行中的扰动影响,加入一个含有不确定度PI预测方案的变结构控制环节,使各子系统受扰时仍能满足Lyapunov渐近稳定条件.基于MATLAB/Simulink环境,研究了VSC-HVDC系统交流侧两相短路故障工况,仿真结果表明,采用所提控制策略的控制效果优于传统双闭环PI矢量控制,并可进一步提高VSC-HVDC系统的动态性能,系统鲁棒性增强.

摘要：经典PI调节的永磁同步电动机转速控制,存在快速性与超调量之间的矛盾。将自抗扰控制技术应用于永磁同步电动机转速控制中,设计跟踪微分器对输入安排过渡过程,使系统有良好的转速适应性;扩张状态观测器通过对综合扰动项的观测和实时补偿,增强了系统的鲁棒性。仿真实验结果表明,基于ADRC的PMSM转速调节系统,可实现对输入信号的快速无超调跟踪。