- 下一代半导体、先进的器件概念和高温(宽带隙)功率半导体材料(SiC、GaN、金刚石) - 纯硅和/或 SiC 系统设计的新概念 - 允许更高电压和功率的半导体元件 - 用于系统集成和恶劣环境的先进材料(隔离、导热、无源、传感器),包括纳米结构材料和填充聚合物 - 超高功率密度系统和高温电子设备的新型互连技术 - 先进的热管理;高温磁性元件、电容器、传感器、控制 IC - 先进的 EMI 滤波和高水平的无源集成 - 通过标准化可大规模生产的电力电子构件来降低系统成本 - 功能系统集成(减少损耗、成本、重量和尺寸,优化冷却) - 进一步降低待机功率的拓扑结构 - 数字电源转换和智能电源管理 - 照明中智能和简单的调光概念;街道照明的智能控制;高效光源(LED/OLED)及其电力电子驱动器 - 更高集成度,如更紧凑的节能灯 - 机电一体化,如冰箱压缩机、空调和泵 - 低成本直接驱动器,如洗衣机 - 光伏太阳能转换器的新拓扑结构、更高效的光伏太阳能电池 - 分布式能源发电网络中电力电子负载管理 - 零缺陷设计和改进的系统可靠性,包括容错系统 - 多领域/级别建模和仿真;应力分析和内置可靠性
- 下一代半导体、先进设备概念和高温(宽带隙)功率半导体材料(SiC、GaN、金刚石) - 纯 Si 和/或 SiC 系统设计的新概念 - 允许更高电压和功率的半导体元件 - 用于系统集成和恶劣环境的先进材料(隔离、导热性、无源器件、传感器),包括纳米结构材料和填充聚合物 - 超高功率密度系统和高温电子设备的新型互连技术 - 先进的热管理;高温磁性元件、电容器、传感器、控制 IC - 先进的 EMI 滤波和高水平的无源集成 - 通过标准化可大规模生产的电力电子构件来降低系统成本 - 功能系统集成(减少损耗、成本、重量和尺寸,优化冷却) - 进一步降低待机功耗的拓扑结构 - 数字电源转换和智能电源管理 - 照明中的智能和简单调光概念;路灯的智能控制;高效光源(LED/OLED)及其电力电子驱动器 - 更高水平的集成,例如用于更紧凑的节能灯 - 机电一体化,例如用于冰箱压缩机、空调和泵 - 低成本直接驱动器,例如用于洗衣机 - 光伏太阳能转换器的新拓扑结构、更高效的光伏太阳能电池 - 分布式能源发电网络中电力电子的负载管理 - 零缺陷设计和改进的系统可靠性,包括容错系统 - 多域/级别建模和仿真;应力分析和内置可靠性
序言:电子与信息通信技术学院是在印度政府经济与技术创新部 (MeitY) 的财政援助下在瓦朗加尔国家理工学院 (NIT Warangal) 成立的。学院的作用是提供电子、信息通信技术等新兴领域的教师发展计划;为行业提供培训和咨询服务;为行业开发课程;为在职专业人员提供 CEP;为技术孵化和创业活动提供建议和支持。该 FDP 旨在解决电源转换拓扑和行业应用方面的研究进展,并鼓励各区域专业人员/学生/学者进行研究并提高学术质量。本课程将通过理论课程和模拟以及基于实验室的实验和演示,为所有参与者提供实时电力电子系统及其应用相关主题的独特机会。这是由于开关设备、磁性元件、控制技术、计算方法、DSP/FPGA 控制器等的发展。电力电子的应用可以在工业、交通、医疗、电信、住宅、能源系统等多个领域找到。这些领域开发了某些低功率和高功率开关转换器。此外,本 FDP 旨在为未来研究提供空间。目标:本 FDP 旨在探索在以下领域开展研究的机会:• 电动汽车充电基础设施(车载 / 车外)。• 电动汽车无线充电系统(电感 / 电容)• 电动汽车现代电力驱动和控制技术• 电动汽车存储接口双向直流转换器• 谐振转换器拓扑及其在电动汽车中的应用• 电动汽车中的 LED 照明系统• 基于可再生能源的离网 / 电网交互式系统及其控制• 可再生能源的电网整合• 带有 BESS 和控制的混合能源系统(风能和光伏)• 逆变器、高增益转换器的动手模拟练习
磁振子电路(利用 SW 的系统)[10,11] 可能由 SW 传播的波导[12–15] 和交叉处的干涉区组成,例如,用于创建多数门。[16–20] 波导还可以与其他波导耦合 [21,22] 以实现逻辑运算。以这种方式,已经有可能演示 32 位磁振子全加器 [21] 和基于 SW 的近似 4:2 压缩器。[23] 另一种策略是使用宽铁磁膜区域进行 SW 操作,并使用窄波导作为 SW 输入。这种方法被用来重定向[24–26] 和处理 SW。[27–32] 这些系统的运行基于传入 SW 的干涉。因此,对 SW 传播的介质(折射率的磁振子当量)的局部修改对于设计和优化其功能至关重要。最近的研究表明,可以通过在所谓的逆向设计方法中引入缺陷[32]、在该区域之上放置可编程磁性元件[30]或利用非共线磁化纹理[33–35]来实现。这种基于干涉的策略似乎也有希望实现在 SW 上运行的物理神经网络。[30,33] 因此,干涉效应为开发基于 SW 的超 CMOS 解决方案开辟了一条有希望的道路。平面波穿过一组周期性间隔的障碍物(衍射光栅或孔)时会发生干涉,在近场产生特征衍射图案,在距输入孔径特定距离处重现光栅图像。这种现象被称为塔尔博特或自成像效应,早在 19 世纪就在光中观察到。[36] 由此产生的干涉图案称为塔尔博特地毯,我们最近从理论上证明这种效应也可以发生在 SW 上。 [37] SW 产生的 Talbot 地毯的性质在很大程度上取决于磁性材料的材料参数、几何形状、类型和厚度,以及波长、方向和外部磁场值等动态参数。在这里,我们利用了薄铁磁多模波导中发生的自成像现象,其中 SW 由周期性间隔的单模输入波导引入。进入多模波导的 SW 具有可控相位。特别是,我们提出了一类可重新编程的磁子块,可实现阵列索引操作。
华沙理工大学,控制与工业电子学院 (1) 格但斯克理工大学,电力电子与电机系 (2) ORCID:1. 0000-0001-9589-7612; doi:10.15199/48.2024.05.01 考虑控制非线性的双向DAB转换器的现代控制策略摘要。本文重点介绍用于微电网系统的现代通用双向双有源桥 (DAB) 转换器的控制策略。对变换器方程进行了分析,并讨论了死区时间对系统工作影响的典型问题。开发了一个闭式控制回路,然后通过模拟和实验室测试。抽象的。本文讨论了用于微电网系统的现代通用双向双有源桥(DAB)转换器的控制策略。分析了变换器方程,并讨论了空载时间对系统运行影响的典型问题。开发了闭环控制系统,然后通过模拟和实验台进行测试。 (考虑控制非线性的双向DAB转换器的现代控制策略)。关键词:DAB,设计,优化,控制。关键词:DAB,设计,优化,控制。简介微电网是现代电力工业的一个重要问题。这一概念涉及将交流和直流装置组合成一个连贯的整体系统,以适应世界各地开发的电气工程领域各种解决方案的需求。技术应用包括可再生能源解决方案中使用的AC/DC/DC/AC转换器;智能储能充电系统;采用氢技术的电动汽车充电站[1];采用直流双极装置的网络系统[2]。这种系统的稳定性和运行可靠性对于实现电动汽车、V2G(车辆到电网)[3] 的假设至关重要。无法安全地控制和断开系统部件阻碍了这些概念的实现。当前所有电力系统面临的问题包括电网的发展、增加电力需求、提高电力质量、增加可再生能源在能源市场中的份额、以及管理不断扩大的电网。微电网的概念就是为了解决这个问题,目前正在世界各地的研究单位进行测试。本文重点介绍适合微电网系统的现代通用双向双有源桥 (DAB) 转换器的适当控制策略。预计将在国内和本地微电网系统内推进安全和环保的电力分配方面取得积极的进展。一项研究 [1] 强调,DAB 转换器由于其双向性、隔离能力、效率和功率比,是平衡良好的微电网中的关键元素。然而,为各种应用制定适当的双向转换器控制策略并非易事。DAB 的非线性特性要求在设计用于各种应用的磁性元件时仔细考虑,包括
图 5.7:输出电压 V o 中的 IHD 评估 .............................................................. 124 图 5.8:LCLC 滤波器电容器 RMS 电流的评估 ........................................................ 126 图 5.9:LCLC 滤波器简化 ...................................................................................... 127 图 5.10:电压降与电感 ............................................................................................. 127 图 5.11:LCLC 滤波器谐振峰的阻尼 ...................................................................... 129 图 5.12:LCLC 滤波器的设计空间 ............................................................................. 130 图 5.13:用于 LCLC 滤波器设计验证的 SABER 模拟波形 ............................................. 133 图 5.14:具有并联 RC 阻尼的每相双交错 LCLC 滤波器 ............................................. 134 图 5.15:V PWM1 和 V PWM2 中的高频电压谐波 ............................................................. 136 图 5.16:跨L d ................................................................... 137 图 5.17:交错式 LCLC 滤波器的电感重量与电感 ........................................ 139 图 5.18:交错式 LCLC 滤波器的电感损耗与电感 ........................................ 139 图 5.19:耦合电感设计流程 ............................................................................. 141 图 5.20:交错式 LCLC 滤波器的 L d 与 L ............................................................. 143 图 5.21:交错式 LCLC 滤波器的 CI 与 L 的重量和损耗 ........................................ 143 图 5.22:交错式 LCLC 滤波器电容器 RMS 电流的评估 ........................................ 147 图 5.23:交错式 LCLC 滤波器电压降与电感的评估 ........................................ 148 图 5.24:交错式 LCLC 滤波器的设计空间 ........................................................ 149 图5.25:交错式 LCLC 滤波器的 SABER 仿真波形 ...................................................................... 151 图 5.26:滤波器重量比较 .............................................................................................. 153 图 6.1:原型系统的转换器拓扑 ...................................................................................... 156 图 6.2:电感器构造的关键阶段 ...................................................................................... 161 图 6.3:L 1 和 L 2 的测量电感 ...................................................................................... 162 图 6.4:绕组布置和构造的耦合电感 ............................................................................. 163 图 6.5:磁性元件重量比较 ............................................................................................. 165 图 6.6:转换器的热模型 ............................................................................................. 166 图 6.7:转换器的 3D 计算机模型 ................................................................................ 168 图 6.8:原型转换器 ................................................................................................ 169 图 6.9:原型转换器的详细 SABER 仿真模型 ...................................................................................... 170 图 6.10:PWM 波形比较,V PWM1 和 V PWM2 ........................................................................ 172 图 6.11:不同杂散电感值下的 V PWM1 ...................................................................................... 173 图 6.12:V PWM1 和 V PWM2 的 FFT 比较 ............................................................................. 175 图 6.13:电流比较,I 1 和 I 2 ............................................................................................. 176 图 6.14:I 1 和 I 2 的电流过冲比较 ............................................................................................. 176 图 6.15:I 1 和 I 2 的 FFT 比较 ............................................................................................. 178 图 6.16:V d 和 I d 的比较 ............................................................................................. 179 图 6.17:V d 和 I d 的特写比较 ............................................................................................. 179 图6.18:V d 和 I d 的 FFT 比较 ...................................................................................... 181 图 6.19:V 1 、IL 和 IC 的比较 ........................................................................................ 183 图 6.20:V o 和 I o 的比较 ............................................................................................. 185 图 6.21:V o 和 I o 的 FFT 比较 ...................................................................................... 186 图 6.22:测量值和计算值的转换器损耗比较 ............................................................. 187 图 6.23:转换器重量细目 ............................................................................................. 190................................... 186 图 6.22:测量值与计算值的变流器损耗对比 .......................................... 187 图 6.23:变流器重量细目 .............................................................. 190................................... 186 图 6.22:测量值与计算值的变流器损耗对比 .......................................... 187 图 6.23:变流器重量细目 .............................................................. 190