一、电气控制系统中的寄生问题不容忽视（论文文献综述）
董松松[1]（2021）在《基于副边控制的Flyback变换器研究》文中研究指明Flyback变换器由于其结构简单、元器件数量少、可靠性高且具有电气隔离特性等优点在小功率电源特别是适配器场合获得了广泛的应用。经过多年研究,其各方面性能虽然已经取得显着提升但仍存在一定的优化空间。另外随着近年来对电子设备小型化、便携性要求的不断提高,在全球能源危机的大环境下Flyback变换器因其数量巨大也因此对其提出了更高的要求。本文在讨论了Flyback变换器国内外研究现状基础上首先对目前应用最广泛的准谐振Flyback变换器进行了研究,对其工作原理及特点进行了分析,并对其主电路、变压器、反馈补偿网络及辅助电路等进行了设计。在搭建准谐振Flyback与硬开关Flyback仿真模型基础上考虑到隔离的要求,搭建了一台采用光耦反馈网络的输出功率为65W的实验样机。隔离反馈网络中光耦作为控制电路的一部分,其自身的温度特性和寄生参数不仅会对补偿器性能产生一定的影响,而且光耦自身的传输延时也限制了开关频率的提升。因此本文也研究了基于副边控制的Flyback变换器,以消除光耦的传输延时和其寄生参数对性能的影响并实现原边开关管的Q-ZVS开通与副边同步整流技术。针对于副边控制Flyback变换器原边开关管的最优开通电压问题进行了理论分析并给出了最优Q-ZVS开通电压的选取方法,同时对副边控制Flyback变换器进行了部分软硬件设计,包括主电路、驱动电路、变压器、检测电路、辅助供电模块以及关键算法的设计并搭建了采用FPGA的副边控制Flyback 65W样机平台。对于本文的研究内容,首先通过仿真对相同工况下开关管的开通电压进行了对比,仿真结果体现准谐振Flyback“谷底开通”的优势同时也验证了其启动与动态性能,仿真结果体现了设计的合理性。进一步对搭建的准谐振Flyback样机进行测试,实验结果也同样证明了设计的合理性。最后对本文所设计的副边控制Flyback平台的硬件电路和关键算法同样进行了测试与实验,实验结果同样体现了正确性与合理性。
张俊岩[2]（2021）在《电动汽车用逆变器功率单元布局的研究》文中认为随着电动汽车行业的飞速发展以及电力电子技术的快速更迭,电动汽车用电子产品朝着高速高频化、高度集成化等方向发展,其中,DC/AC逆变器功率印刷电路板上的电子元器件越来越多,信号频率越来越高,随之而来的电磁兼容问题也越来越突出。而PCB的布线布局、层叠结构等对PCB的寄生参数有直接影响,进而影响整个产品的电磁兼容。所以,PCB的布局结构是整个DC/AC逆变器设计中非常重要的环节。首先,将企业生产的DC/AC逆变器功率板产品作为研究对象,结合现代的PCB设计方法,针对逆变器功率板PCB存在的不合理之处进行相关分析研究,包括高压地和低压地共地、PCB分布寄生参数以及单层板布局设计对功率板PCB的影响,根据电磁理论和数值计算,提出改进功率板PCB电磁兼容的优化方案,并通过Altium Designer 16完成了新方案工程图的绘制。其次,使用ANSYS Q3D Extractor软件,提取改进前后的功率板PCB的寄生参数。详细分析PCB铜箔厚度、低压地部分电路、单双层板布局对PCB寄生参数的影响,同时,对于双层PCB,研究了地层铺地方式和地层分割方式对PCB寄生参数的影响。通过仿真对比分析,对优化方案进行验证。最后,将功率板结合到整个DC/AC逆变器产品中,对其进行传导发射测试,进一步验证了优化方案的合理性和实用性,即通过优化功率单元PCB结构布局来改变功率板PCB上的分布寄生参数,从而减小产品的共模传导干扰和差模传导干扰,以提高整个产品的电磁兼容。
蔡畅[3]（2021）在《纳米SRAM型FPGA的单粒子效应及其加固技术研究》文中研究指明SRAM型FPGA具有可重构与高性能的优势,已成为星载系统的核心元器件。SRAM型FPGA主要是通过配置码流来控制内部存储器、寄存器等资源的逻辑状态,在辐射环境下极易引发单粒子效应,导致电路逻辑状态和功能发生改变,威胁空间系统的在轨安全。复杂的空间任务对数据存储、运算能力的要求越来越高,需要更高性能的SRAM型FPGA满足应用需求,而这类器件对重离子辐射效应较深亚微米器件更敏感。因此,本文针对65 nm、28 nm、16 nm等关键节点的SRAM型FPGA,通过系统性的重离子单粒子效应实验和理论研究,认识重离子与该类器件相互作用的物理机制,探究纳米CMOS工艺数字集成芯片辐射响应的物理规律、加固技术的有效性、适用性、失效阈值和失效条件,为抗辐射加固设计提供依据,为航空、航天领域推进高性能、高可靠的特大规模数字集成器件应用提供数据支持。本文研究了纳米SRAM型FPGA单粒子效应的测试方法以及系统设计,分析了测试向量、测试模式、测试方法、数据解析技术等的软硬件实现过程,阐述了复杂数字集成电路单粒子效应故障诊断与数据提取的优先级选择等关键问题。在此基础上,开展了体硅和Fin FET工艺商用SRAM型FPGA在辐射环境下单粒子效应响应的物理规律探究。从器件、电路等多层面分析了高能粒子与纳米集成电路相互作用的物理机理。基于重离子加速器实验,并结合Geant4、TRIM、CREME等工具,分析了电荷扩散半径、能量与射程的离散度等参数对实验结果的影响。研究发现,不同离子引起的SRAM型FPGA内部存储模块单粒子翻转截面受离子径迹特征与能量共同影响;器件内部CRAM、BRAM、DFF等核心资源的辐射敏感性响应规律具有显着差异,但受资源配置模式的影响严重,功能配置后BRAM的翻转截面提升～10倍;SRAM型FPGA功能故障的阈值与CRAM的翻转阈值直接关联;在高精度脉冲激光辐照平台的辅助下,建立了初始激光能量与器件SBU、MBU等参量的物理关联,揭示了商用Fin FET工艺SRAM型FPGA空间应用面临的功能失效问题及存在的安全隐患;验证了采用高能重离子Al-foil降能的方式完成倒封装ULSI单粒子效应实验与机理研究具有较强的实用性与推广价值。本文针对单元级版图加固与电路级配置模式加固两种策略对纳米SRAM型FPGA抗辐射性能的提升效果、防护机理以及加固失效的物理机制等开展了系统的实验研究。单元级版图加固能减弱电荷共享效应引起的MBU等问题,器件翻转阈值由<5 Me V·cm2·mg-1提升至～18 Me V·cm2·mg-1,证明在65 nm节点采用单元级版图加固提升关键配置位的翻转阈值是可行的。配置模式加固实验揭示了ECC与TMR的组合使用对器件抗单粒子翻转能力的提升效果突出,即使采用181Ta离子辐照,65 nm标准BRAM单元的翻转截面仅为8.5×10-9 cm2·bit-1（降低了～86.3%）。28 nm SRAM型FPGA的配置加固技术研究证实,电路内部全局时钟等敏感资源的使用方式会对DFF的翻转截面造成2-10倍影响。结合CREME工具的空间粒子谱预测SRAM型FPGA在轨应用价值,证明合理运用加固策略可有效降低器件的性能损失与面积代价,而关键资源采用物理版图加固设计具有必要性和合理性。文中提出的SRAM型FPGA内部资源相互影响的规律模型对其可靠性分析具有重要意义,解析关键配置位与其他存储资源、电路功能的关联性并确定影响系数,是判断该类器件在辐射环境下是否能够可靠运行的关键。针对UTBB FDSOI工艺,结合SRAM型FPGA的电路架构与逻辑资源类型,提取多款抗辐射电路结构并开展重离子辐照实验。结果表明,互锁单元、单端口延时门、多端口延时门等加固方式对单粒子翻转阈值与截面等参数的改善效果明显,紧密DICE和分离DICE器件的翻转阈值分别为～32 Me V·cm2·mg-1和～37 Me V·cm2·mg-1。22 nm节点的瞬态脉冲扰动对器件翻转截面的影响不可忽视。此外,背偏调控对阈值电压和辐射引入的非平衡载流子收集过程有影响,±0.2 V的微弱背偏电压可引起抗辐射单元翻转截面倍数增加。考虑空间粒子在4π范围的分布规律,设计了大倾角高能重离子辐照实验,获取了部分加固电路的失效条件并分析了电离能损与能量沉积区域。相关结果与同LET低能重离子垂直辐照的实验数据存在显着差异,仅在垂直辐照条件完成单粒子实验可能存在器件抗辐射性能被高估的风险。研究发现,基于FDSOI工艺实现超强抗辐射SRAM型FPGA具有可行性,相关物理性结论可为22 nm以下节点的星载抗辐射器件的研发提供实验数据和设计依据。
余志洪[4]（2021）在《开关磁阻电机调速系统传导EMI研究》文中研究指明开关磁阻电机因其结构简单、性能稳定、以及优越的调速性能被广泛使用于煤矿井下。功率变换器对于开关磁阻电机调速系统（SRD）的机电能量转换至关重要,其由大量的IGBT开关器件组成。IGBT凭借优异的开关性能,极大的降低了开关器件损耗以及减少了散热器体积,但随着IGBT开关频率越来越高,IGBT快速开断瞬间会产生较大的du dt di、dt,带来严重的电磁干扰（EMI）。为了满足电磁兼容性要求,对开关磁阻电机调速系统电磁干扰的研究是很有必要的,本文主要对SRD系统传导电磁干扰的产生、预测和抑制进行了研究和讨论。本文主要对开关磁阻电机调速系统传导电磁干扰进行预测研究,其干扰频段为150k Hz～30MHz。首先本文对型号为FGL40N120ANDTU的IGBT进行双脉冲仿真和实验,分析其开、断暂态过程,说明开关磁阻电机调速系统传导EMI产生的机理,从IGBT产生电磁干扰的原理出发提出抑制干扰的手段。其次针对IGBT等效的电路模型不能描述开关器件的动态特性,本文基于Simplorer平台建立了IGBT动态仿真模型。接着对开关磁阻电机进行有限元分析,建立了5.5kw开关磁阻电机EMI仿真模型。最后采用软硬结合的方式,使用ANSYS Q3D电磁仿真软件和型号为Agilent E4980A的安捷伦阻抗测试分析仪提取了相关元器件的寄生参数。从开关磁阻电机工作原理入手,在准确提取SRD系统主要寄生参数的基础上,采用Simplorer与Maxwell场路联合对电流斩波控制的开关磁阻电机调速系统传导干扰进行仿真预测,并对系统进行传导EMI实验测试,将仿真预测结果和实验测试结果进行对比,验证了传导EMI仿真模型的有效性。在此基础上,基于LISN网络分离提取了系统的差模干扰和共模干扰。电流斩波控制因其控制特点使得输出电流波形呈锯齿状,具有较大的电流变化率,会带来严重的电磁干扰。本文采用单极性正弦励磁电流控制,该策略能降低SRD系统的电流变化率,从而改善系统的电磁干扰。首先本文从单极性正弦励磁电流控制的工作原理着手,搭建了SRD的矢量控制系统。其次通过Simplorer与Maxwell场路联合仿真,证明了本文所提出的控制策略能有效改善系统的电磁干扰。最后针对电流斩波控制的开关磁阻电机调速系统电磁干扰超标问题,本文还设计了一款EMI滤波器,通过实验验证了该滤波器对电磁干扰抑制的有效性,能满足国家标准GB12668.3-2016对干扰电压限值的要求。该论文有图84个,表格7个,参考文献86篇。
张羽枭[5]（2021）在《感性元件宽频建模理论与静态电容计算方法的研究》文中研究表明随着电力电子技术的发展,功率转换器件及开关电源的工作电压、工作频率及功率密度不断提高。因此,对系统电磁兼容性能的需求也随之提高,其中变压器和电感等感性元件是电磁兼容研究的热点之一,它们在电动汽车、直流输电和脉冲功率等领域都有着广泛的应用。在高频工况下,感性元件会产生严重的杂散电感和寄生电容,载流线圈间的自电容对其传递函数和频率响应有着不可忽视的影响,且其特性对电路整体性能影响较大,因此建立包含分布参数的感性元件宽频模型对深入研究感性元件引起的电磁干扰问题有重要意义。本文首先研究了基本无源器件的宽频模型及其幅频特性,并简述了宽频建模原理,探究了器件在高频下电特性的变化规律,并以此为理论基础为后续的建模奠定了基础。其次,总结归纳了现有文献中常用到的感性元件寄生参数的提取方法,分析其优缺点。最后,提出了基于阻抗和幅频特性测量结果的感性元件宽频模型参数的提取方法,即利用阻抗分析仪测量感性元件外部端口的阻抗信息和频率特性,计算并提取宽频模型的参数。考虑到变压器与共模扼流圈的结构与工作原理存在一定的差异,且建模流程也不同,本文以变压器和共模扼流圈两种典型的感性元件为例,阐述了宽频建模的思想与方法。其中,变压器采用三电容的宽频模型,其寄生参数采用测量与计算结合的方法。共模电感的建模流程在变压器的基础上,详细分析了共模扼流圈的共模和差模通路模型的基础上,将二者结合建立了一种共模扼流圈全电路宽频模型,并针对差模电感的频变特性提出了一种差模阻抗修正方法以改善模型的精度。该宽频模型构建方法可用于电磁干扰滤波器等系统的建模仿真、设计与优化。此外,磁芯的频变特性会影响绕组漏感进而导致差模通路模型精度的降低,故本文通过非线性拟合优化了差模通路模型阻抗的表达式,调整后的R2值为0.98512,拟合结果表明拟合度较为理想。在感性元件寄生电容的提取策略基础上,通过推导静态电容的理论公式可以发现感性元件的绕组缠绕方式会影响寄生电容的大小,且通过有限元仿真验证了现有的静态电容计算方法精度不高。为此,本文从感性元件寄生电容的产生机理入手,提出了一种改进的计算实心圆截面导体间静态电容值的方法。在考虑到感性元件的绕组尺寸和结构对电场耦合和能量分布影响的基础上,提出了双曲线积分路径的静态电容计算方法。通过构建两导体匝间静态电容的有限元模型,验证了静态电容改进计算方法的准确性。一般而言,感性元件绕组有正交堆叠和交错堆叠两种缠绕形式,从导体间电容的计算方法来看,两种缠绕形式的静态电容计算方法仅在积分角度存在较小差异,为得到更精确的电容值,采用有限元仿真的方法进行参数提取并验证本文提出方法计算结果的精确性。最后,制备单层绕组的空心电感线圈以模拟正交堆叠线圈并进行实验参数的提取,结果表明实验和计算结果相吻合。本文提出的基于参数测量的感性元件宽频建模与寄生电容的计算方法为研究预测感性元件性能参数和分析电磁干扰提供了理论基础,此研究成果可以推广到各类含有高频感性元件的系统中。
叶志军,林晓明,谭锴佳,罗继亮,郝亮亮[6]（2021）在《高频变压器技术研究综述》文中提出高频变压器（high frequency transformer,HFT）是一种结合电力电子技术和高频磁链技术的电能变换设备。由于与工频变压器相比,HFT具有体积小、质量轻等优点,因此HFT在现代变换器中有着广泛的应用。但是,HFT在应用过程中还存在许多问题有待解决。在介绍HFT发展历史的基础上,总结了HFT的基本原理和计算方法,介绍了漏感和分布电容等参数,归纳了绕组及磁损耗的计算方法,并对HFT的优化设计技术,如磁芯优化技术、绕组优化技术、样机设计制造技术与多物理仿真等进行了梳理和概括。最后对HFT还存在的问题以及发展方向进行归纳与展望。对于HFT相关的研究者和生产者具有一定的参考价值和学习意义。
朱瑞敏[7]（2020）在《大规模电力电子系统器件级高效并行仿真方法及电磁骚扰特性研究》文中进行了进一步梳理以IGBT和MOSFET为代表的功率半导体器件在如今的电力系统内被广泛应用于电能变换和传输,由其组成的电力电子换流器在运行过程中会不可避免地产生高频传导和辐射电磁骚扰。对电力电子设备的电磁兼容特性进行分析、预测需要对其进行器件级建模和仿真。现代电力系统中的换流器通常含有大量功率半导体器件,以至于基于传统电路分析软件的仿真将耗时过长甚至难以收敛。本文在国家自然科学基金项目“柔性直流换流系统宽频建模及电磁骚扰特性的研究”（项目编号:51207054）的资助下,对大规模电力电子系统器件级小步长时域精细仿真方法进行了研究,主要内容如下:研究了模块化多电平换流器子模块级并行仿真方法。采用开关电阻理想模型对模块化多电平换流器中的子模块进行建模,同时利用反向欧拉公式对子模块电容进行时间离散,进而得到每个子模块的离散电路模型。提出了模块化多电平换流器子模块电压-电流解耦方法,通过引入一个时间步长的延迟,实现了子模块与所连接桥臂的电路解耦,二者通过桥臂电流与子模块输出电压进行电信号交互,从而使得各个子模块的计算可以并行地执行。以实际柔性直流输电工程为例,利用NVIDIA Tesla V100 GPU,基于CUDA C语言对建立的并行仿真模型进行编程实现,分析了不同电容均压策略对双端输电工程系统级谐波的影响。在此基础之上,为了在工程设计阶段分析模块化多电平换流器的电磁骚扰特性,建立了 3.3 kV高压IGBT模块的物理模型,该模型同时考虑了器件的非线性特性和暂态开关特性。通过ANSYS Q3D对模块进行了 3D建模,充分考虑了封装结构内部的PCB板、键合线以及出线端子引起的杂散电容、电阻和电感,建立了模块的8节点宽频电路模型。采用同样的方法对母排连接的子模块和铜排连接的模块化多电平换流阀塔进行了 3D建模,得到了整个换流阀塔的杂散电容。通过对杂散电容矩阵进行变换,总结了阀塔中的电容分布规律并对电容矩阵进行了化简。通过将子模块电路进行线性化和时间离散化,并将其从主电路解耦,建立了各子模块含有内部独立源的对地二端口宽频等效模型,该模型同时考虑了 IGBT和续流二极管的开关特性以及相应结构中的杂散参数。通过GPU细粒度并行仿真,实现了 201电平高压柔性直流换流器的传导电磁骚扰强度计算,分析了控制策略、电路参数以及运行工况对换流系统传导电磁骚扰的影响规律。该方法适用于所有模块化类电力电子设备的建模分析。模块化多电平换流器的换相发生于子模块的半桥或全桥结构中,而两电平或者中性点钳位三电平换流器的换相发生在换流器同一相的两个桥臂之间,无法采用电压-电流解耦的形式。基于目前正在发展的铁路直流牵引系统,建立了SiC MOSFET的宽频电路模型,通过传输线解耦和MOSFET器件诺顿等效参数提取,提出了以三电平换流器为电机拖动单元的多端中压直流系统的分层并行高效仿真计算方法,该方法可用于已有的城铁工程和未来直流高铁工程设计阶段的电磁骚扰特性高效预测分析,适用于两电平PWM换流器以及任意电平的中性点钳位换流器。提出了电力电子换流器辐射电磁骚扰受控制策略和电路参数影响规律的计算和分析方法。以结构最为复杂的模块化多电平换流阀塔为例,将换流器结构视为复杂拓扑空间天线,对天线辐射单元进行分解,以辐射效果最为显着的各子模块电压作为激励。利用高频电路时域仿真得到的电压波形,实现了换流阀厅近场辐射强度预测,同时分析了电容均压策略、控制周期、电路参数选择以及运行工况对辐射电磁骚扰的影响,为换流站内电磁辐射的抑制提供了理论参考。
杨志昌[8]（2020）在《基于连续型混沌脉宽调制的电力电子变换器电磁频谱量化与性能分析方法研究》文中研究指明随着电力电子装置功率密度的不断提高,电力电子变换器面临的电磁干扰问题逐渐成为制约电力电子技术发展的瓶颈。混沌脉宽调制能够从电磁干扰源抑制电磁干扰,得到了广泛关注和研究。但是电力电子变换器的混沌脉宽调制在推向实际工程应用还存在诸多问题。一方面,混沌脉宽调制的电力电子变换器频谱分析和混沌信号选择方法上还存在不足,尚没有一个能够准确衡量频谱分布特性的标准,不利于混沌调制信号的选择;另一方面,对于混沌脉宽调制电力电子变换器的性能分析方法还存在空白,系统建模与稳定性分析,损耗分析等关系到变换器安全稳定运行的问题还没有得到分析与解决。针对上述问题,本文主要开展了如下工作:提出了混沌脉宽调制的电力电子变换器干扰源电压的频谱量化方法。首先分析了电力电子变换器的传导电磁干扰产生机理和传导路径,并建立传导电磁干扰的等效电路,确定干扰源电压。介绍了混沌脉宽调制的一般实现方法和抑制电磁干扰机理。根据混沌脉宽调制的调制原理,基于傅里叶变换理论,提出了电磁干扰源电压频谱量化方法,并基于频谱量化解析表达式,分析了混沌脉宽调制中影响频谱分布的因素。最后,通过仿真和实验验证了频谱量化方法的正确性。基于多涡卷混沌系统,提出了多涡卷混沌脉宽调制抑制电磁干扰优化方法。针对传统混沌脉宽调制频谱扩展范围过宽的问题,提出了基于多涡卷混沌系统的混沌脉宽调制抑制电磁干扰方法。首先,基于混沌理论实现了多涡卷混沌吸引子的生成,通过对混沌吸引子的采样获得混沌调制信号,实现电力电子变换器的多涡卷混沌脉宽调制。基于频谱量化解析表达式,定义了平均序列变化量参数用于揭示混沌信号特征对于频谱分布的作用规律,在此基础上,提出了多涡卷混沌脉宽调制的混沌调制信号选择方法。最后,通过仿真和实验验证了所提出的多涡卷混沌脉宽调制抑制电磁干扰的优化效果,并验证了混沌信号选择方法的有效性。基于所提出的多涡卷混沌脉宽调制,不仅能够更为有效地降低电磁干扰峰值,同时保证频谱扩展范围在设定频率偏移范围内,实现了更为有效地抑制电磁干扰。基于描述函数法,提出了混沌脉宽调制建模与稳定性分析方法。针对混沌脉宽调制的电力电子变换器系统建模与稳定性分析困难的问题,提出了基于描述函数法的系统建模与稳定性分析方法。首先,基于描述函数法建模原理,建立了考虑开关频率混沌变化和开关过程非线性特征的描述函数模型。依据描述函数法的稳定性判据,判定了变换器由稳定状态通向不稳定状态的临界稳定状态。同时,分析了混沌脉宽调制和定频脉宽调制的稳定性范围。进一步地,从机理上揭示了开关频率偏移量对于稳定性范围的作用效果。最后,利用仿真和实验验证了描述函数系统建模与稳定性分析方法的正确性。提出了混沌脉宽调制电力电子变换器的开关器件损耗计算方法。基于离散损耗计算模型,对混沌脉宽调制的开关器件损耗进行理论计算。首先,基于损耗计算模型和混沌脉宽调制原理,提出适用于混沌脉宽调制的开关器件损耗计算模型;其次,根据损耗计算模型对比了不同开关频率、不同变换器拓扑的混沌脉宽调制和定频脉宽调制损耗,揭示了混沌脉宽调制对于开关器件损耗的作用规律;最后通过实验验证了开关器件损耗计算方法的正确性。分析结果表明,混沌脉宽调制对于开关器件损耗的影响很小,在电力电子变换器中引入混沌脉宽调制,不需要额外考虑热设计。综上所述,本文致力于解决混沌脉宽调制在电力电子变换器应用中的关键理论和技术问题,从混沌频谱量化、混沌信号选择和电磁干扰抑制效果优化、系统建模与稳定性分析、损耗计算方法等方面对电力电子变换器的设计与控制提供全面的理论指导和技术支撑。
文阳[9]（2020）在《SiC MOSFET模块驱动保护电路研究》文中研究表明随着电力电子技术的飞速发展,以硅（Si）材料为基础的功率器件性能难以满足日益增长的技术需求。凭借着碳化硅（SiC）材料优良的特性,碳化硅金属氧化物半导体结构场效应晶体管（SiC MOSFET）在高频、高压、高温以及大电流电力电子应用中具有显着的优势。然而,较高的开关速度所带来的电气应力、开关振荡以及EMI问题,较弱的短路承受能力以及大功率应用中多管并联所导致的并联均流等问题都给SiC MOSFET模块的广泛应用带来了严重阻碍。为了解决上述问题,本文从SiC MOSFET模块建模、驱动电路技术、保护电路技术以及并联均流技术四个方面入手开展理论与实验研究工作。主要研究内容和成果如下:1.提出了一种SiC MOSFET行为模型参数校正方法。首先,对SiC MOSFET行为模型暂态精度影响因素进行了理论与仿真分析。通过分析发现,影响SiC MOSFET行为模型暂态精度的参数按照敏感性依次为CGD、CGS、VGS,th、RG,int、gm、CDS和CDj。在此基础上,提出一种SiC MOSFET行为模型参数校正方法。最后,在SABER仿真软件中,在不同栅极电阻、工作温度、开关电流、母线电压和外加栅极电容条件下进行了双脉冲实验与仿真测试。结果表明,所提出的SiC MOSFET行为模型参数校正方法在不同的应用工况下都具有较好的效果。2.提出了一种改善SiC MOSFET模块开关性能的多级栅极电压主动驱动技术。首先,详细分析了驱动电路各参数对SiC MOSFET模块开关特性的影响。在此基础上,提出了一种多级栅极电压主动驱动技术,在SiC MOSFET电流和电压斜率阶段,通过降低栅极驱动电压来抑制dV/dt和dI/dt引起的过冲和振荡。最后,在不同的工作温度和负载电流下,利用双脉冲实验对多级栅极电压主动驱动技术的性能进行了验证。结果表明,与传统驱动器相比,采用最优延迟时间的多级栅极电压主动驱动技术可以有效地减小SiC MOSFET模块的开关电气应力、抑制由高速开关与寄生参数带来的开关振荡,并且可以兼顾开关损耗与电气应力之间的关系。此外,多级栅极电压主动驱动技术在大功率电力电子应用中更具成本和效率优势。3.提出了一种基于功率检测的SiC MOSFET模块短路保护策略。首先,介绍了 SiC MOSFET模块短路类型及特征。分析了 SiC MOSFET模块短路性能的影响因素,包括驱动电压、母线电压及工作温度。其次,详细分析并讨论了现有退饱和检测与dI/dt检测保护电路在SiC MOSFET短路保护应用中的缺陷。在此基础上,提出了一种基于功率检测的SiC MOSFET模块短路保护策略。最后,在不同短路工况下,利用单脉冲实验对所提出的短路保护方法的可行性以及优势进行了实验验证。结果表明,基于功率检测的SiC MOSFET模块短路保护方法在不同短路情形下可以快速地检测并关断短路电流。相比于传统驱动器,其不存在检测盲区,保护响应速度更快。4.提出了一种用于改善SiC MOSFET模块并联均流性能的可变栅极电压主动并联均流策略。首先,对影响SiC MOSFET模块并联均流性能的各个参数进行了理论与仿真分析。其中包括驱动器参数、功率模块参数和功率回路参数。在此基础上,提出了一种通过在开关过程中动态调整栅极驱动电压来实现并联SiC MOSFET模块间电流沿和电流斜率自动同步的主动均流策略。然后,针对多只SiC MOSFET模块并联应用,利用仿真方法对主-从和链式控制拓扑下的可变栅极电压主动并联均流策略的效率和精度进行了对比分析。最后,在不同工况下,利用多脉冲实验对所提出的均流策略的可行性以及优势进行了实验验证。实验结果表明,可变栅极电压主动并联均流策略可以有效改善并联模块间电流均流问题。此外,在多只SiC MOSFET模块并联应用中,采用主-从控制拓扑可以获得更好的电流均流性能。
王子江[10]（2020）在《基于LADRC的LCL型并网逆变器电流环控制研究》文中研究表明随着能源短缺和环境问题的日益严重,以太阳能、风能等“绿色”能源为主的分布式可再生能源发电技术受到了越来越多的关注。并网逆变系统作为分布式发电装置与电网之间的接口,发挥着不可替代的作用,其控制性能直接决定了并网电流质量的好坏。为解决传统单电感L型滤波器带来的成本和体积问题,通常采用高频抑制能力相对更强的LCL型滤波器作为电网和逆变器之间的谐波过滤装置。然而,传统的依赖模型的控制算法难以解决LCL滤波器在dq坐标系下耦合复杂且具有谐振特性的缺点,限制了LCL型并网逆变器性能的提升。鉴于线性自抗扰控制器（LADRC）模型依赖度低,能够同时解决耦合及谐振问题,且不增加系统硬件成本的优点,本文对基于LADRC的LCL型并网逆变系统电流环控制策略展开研究。本文首先从LCL型三相PWM并网逆变器的数学模型出发,通过机理法建立了LCL型并网逆变器在dq坐标系下的数学模型,并对模型的耦合特性和谐振特性进行了分析,为引入线性自抗扰控制技术奠定基础。其次,通过建立LCL滤波器在并网模式下的谐波模型,研究了LCL滤波器参数与谐波抑制效果之间的关系,并结合LCL的参数设计约束,设计出了样机LCL滤波器参数,同时进行了仿真验证。随后,详细介绍了LADRC技术的基本原理,在此基础上设计了以电网电流闭环的三阶LADRC控制器,通过求取电流环的等效传递函数,对LADRC控制器的各项性能进行了分析,并结合仿真分析,证明了三阶LADRC控制策略的可行性。针对三阶LADRC控制器结构复杂,参数整定和性能分析不便的问题,在对比分析了电网电流反馈和逆变器侧电流反馈两种控制方式后,对电流环控制策略进行改进和简化,结合复阻抗前馈策略,设计了基于逆变器侧电流反馈的一阶LADRC控制器,解决了电流环控制器结构复杂且参数整定不便的问题,并通过仿真验证了改进简化后的控制策略的优越性。最后,为了验证LADRC在LCL并网逆变器系统电流环中的控制性能,以DSP+CPLD为控制核心设计了实验平台并进行实验验证,实验结果证明了本文采用的LADRC控制策略的有效性。
二、电气控制系统中的寄生问题不容忽视（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、电气控制系统中的寄生问题不容忽视（论文提纲范文）
（1）基于副边控制的Flyback变换器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 钳位及吸收网络 |
| 1.2.2 开关管开通损耗 |
| 1.2.3 副边导通损耗 |
| 1.2.4 控制技术及架构 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 2 准谐振Flyback变换器 |
| 2.1 准谐振Flyback变换器工作原理 |
| 2.2 变压器设计 |
| 2.2.1 磁性材料及磁芯形状 |
| 2.2.2 感值与磁芯型号 |
| 2.2.3 导线线径选取 |
| 2.2.4 气隙 |
| 2.2.5 变压器损耗 |
| 2.3 控制电路设计 |
| 2.3.1 环路稳定性判据简介 |
| 2.3.2 控制模式分析 |
| 2.3.3 控制器简介 |
| 2.3.4 补偿器设计 |
| 2.4 其他参数设计 |
| 2.4.1 定时电容选择 |
| 2.4.2 钳位网络设计 |
| 2.5 光耦补偿网络特性分析 |
| 2.6 小结 |
| 3 副边控制Flyback变换器 |
| 3.1 副边控制Flyback原理分析 |
| 3.2 Q-ZVS最优效率调制 |
| 3.2.1 Q-ZVS最优效率调制的实际意义 |
| 3.2.2 Q-ZVS最优电压理论值推导 |
| 3.2.3 Q-ZVS开通与准谐振谷底开通对比 |
| 3.3 系统设计 |
| 3.3.1 主电路设计 |
| 3.4 检测电路设计 |
| 3.4.1 阈值电压检测电路 |
| 3.4.2 斜率检测电路 |
| 3.4.3 同步整流检测电路 |
| 3.5 控制策略 |
| 3.6 软件及算法实现 |
| 3.6.1 原边检测电路信号处理 |
| 3.6.2 副边控制程序 |
| 3.7 小结 |
| 4 仿真分析与实验验证 |
| 4.1 仿真分析 |
| 4.1.1 电压模式与峰值电流模式启动对比 |
| 4.1.2 不同负载下硬开关Flyback与准谐振Flyback对比 |
| 4.1.3 准谐振Flyback启动及动态仿真 |
| 4.1.4 准谐振Flyback过功率保护 |
| 4.2 实验验证 |
| 4.2.1 准谐振Flyback变换器 |
| 4.2.2 副边控制Flyback变换器 |
| 4.2.2.1 原边开关管控制程序验证 |
| 4.2.2.2 副边同步整流管控制程序验证 |
| 4.2.2.3 原副边驱动电路验证 |
| 4.2.2.4 原副边电压检测电路 |
| 4.2.2.5 主电路验证 |
| 4.3 小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（2）电动汽车用逆变器功率单元布局的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 DC/AC逆变器电磁兼容研究现状 |
| 1.2.2 寄生参数简介 |
| 1.2.3 PCB电磁兼容的研究现状 |
| 1.3 电子产品EMC的相关测试 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第二章 DC/AC逆变器电磁兼容基本理论 |
| 2.1 DC/AC逆变器的电磁干扰机理 |
| 2.2 电磁兼容的基本理论 |
| 2.2.1 电磁干扰 |
| 2.2.2 电磁抗干扰 |
| 2.2.3 电磁干扰三要素 |
| 2.2.4 电磁场理论 |
| 2.3 电磁干扰耦合路径分析 |
| 2.3.1 差模干扰与共模干扰 |
| 2.3.2 DC/AC逆变器电磁干扰耦合路径 |
| 2.4 提取寄生参数的方法 |
| 2.4.1 寄生参数及其来源 |
| 2.4.2 寄生参数提取 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 DC/AC逆变器功率板PCB的研究 |
| 3.1 DC/AC逆变器产品介绍 |
| 3.1.1 功率板主电路原理图 |
| 3.1.2 功率板工程图和实物图 |
| 3.2 DC/AC逆变器功率板的理论分析 |
| 3.2.1 现代的PCB设计方法 |
| 3.2.2 高压地和低压地对功率板的影响 |
| 3.2.3 寄生参数对功率板的影响 |
| 3.2.4 单层板和多层板对功率板的影响 |
| 3.3 DC/AC逆变器功率板的优化方案 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于ANSYS软件的仿真分析 |
| 4.1 寄生参数 |
| 4.1.1 寄生电容和寄生电感 |
| 4.1.2 寄生参数的提取方法 |
| 4.2 PCB寄生参数的提取与分析 |
| 4.2.1 铜箔厚度对寄生参数的影响 |
| 4.2.2 低压地部分电路对寄生参数的影响 |
| 4.2.3 单层板和双层板对寄生参数的影响 |
| 4.3 PCB地层铺地对寄生参数的影响 |
| 4.3.1 铺地面积对寄生参数的影响 |
| 4.3.2 地层分割对寄生参数的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 样机测试验证 |
| 5.1 功率板实物图 |
| 5.2 搭建传导测试平台 |
| 5.3 测试结果 |
| 5.3.1 共模传导发射测试 |
| 5.3.2 差模传导发射测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（3）纳米SRAM型FPGA的单粒子效应及其加固技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 空间辐射环境与辐射效应简介 |
| 1.2 单粒子效应及其表征分析方法 |
| 1.2.1 单粒子效应物理机制 |
| 1.2.2 单粒子效应的主要类型 |
| 1.2.3 单粒子效应核心参数 |
| 1.2.4 单粒子效应实验方法 |
| 1.2.5 单粒子效应的数值仿真技术 |
| 1.3 SRAM型 FPGA的发展现状 |
| 1.4 典型 SRAM型 FPGA的资源架构 |
| 1.4.1 可配置逻辑块 |
| 1.4.2 互连与布线资源 |
| 1.4.3 可编程的输入输出单元 |
| 1.4.4 其他资源 |
| 1.5 SRAM型 FPGA的单粒子效应研究现状 |
| 1.5.1 SRAM型 FPGA单粒子效应基本介绍 |
| 1.5.2 晶体管密度对SRAM型 FPGA单粒子效应的影响 |
| 1.5.3 晶体管工作参数对SRAM型 FPGA单粒子效应的影响 |
| 1.5.4 SRAM型 FPGA单粒子效应加固技术面临的挑战 |
| 1.6 论文的研究内容与目标 |
| 第2章 SRAM型 FPGA单粒子效应测试方法与实验技术 |
| 2.1 本章引论 |
| 2.2 单粒子效应测试方法与流程 |
| 2.2.1 单粒子闩锁的监测与防护 |
| 2.2.2 单粒子功能中断测试 |
| 2.2.3 单粒子翻转的测试 |
| 2.3 单粒子效应测试系统硬件模块 |
| 2.4 单粒子效应测试系统软件模块 |
| 2.5 单粒子效应实验测试向量的设计 |
| 2.6 单粒子效应测试系统功能验证 |
| 2.7 重离子单粒子效应辐照实验 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 纳米级商用SRAM型 FPGA单粒子效应实验 |
| 3.1 本章引论 |
| 3.2 器件选型与参数信息 |
| 3.3 实验向量设计 |
| 3.4 辐照实验条件与参数设计 |
| 3.4.1 重离子辐照条件与参数计算 |
| 3.4.2 脉冲激光辐照条件与参数 |
| 3.5 单粒子效应数据结果 |
| 3.5.1 相同工艺不同结构BRAM与 CRAM的实验结果 |
| 3.5.2 相同工艺不同结构DFF的实验结果 |
| 3.5.3 测试参量依赖性的实验结果 |
| 3.5.4 FinFET工艺器件的实验研究 |
| 3.6 分析与讨论 |
| 3.6.1 存储单元单粒子翻转机理讨论 |
| 3.6.2 测试技术与结果 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 纳米SRAM型 FPGA单粒子效应加固技术研究 |
| 4.1 本章引论 |
| 4.2 单元级版图加固的SRAM型 FPGA |
| 4.3 电路级配置模式加固的SRAM型 FPGA |
| 4.3.1 电路级配置模式加固的BRAM |
| 4.3.2 电路级配置模式加固的DFF |
| 4.4 加固单元与电路的重离子实验设计 |
| 4.5 单元级版图加固效果的实验研究 |
| 4.5.1 单元级版图加固对SEU的影响 |
| 4.5.2 单元级版图加固对SEFI的影响 |
| 4.6 电路级配置模式加固效果的实验研究 |
| 4.6.1 配置模式加固的BRAM |
| 4.6.2 配置加固的DFF |
| 4.7 加固效果及适用性讨论 |
| 4.7.1 单元级版图加固的效果及适用性 |
| 4.7.2 电路级配置模式加固的效果及适用性 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 在轨翻转率及空间应用 |
| 5.1 本章引言 |
| 5.2 空间翻转率预估流程 |
| 5.3 重离子引起的空间翻转率预估 |
| 5.4 降低小尺寸SRAM型 FPGA空间翻转率的方法研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 FDSOI工艺抗辐射电路及其应用 |
| 6.1 本章引言 |
| 6.1.1 提升纳米SRAM型 FPGA抗单粒子效应能力的主要途径 |
| 6.1.2 抗辐射SRAM型 FPGA涉及的单元与电路类型 |
| 6.1.3 纳米FDSOI工艺器件单粒子效应研究现状 |
| 6.1.4 本章研究内容 |
| 6.2 22 nm UTBB FDSOI器件 |
| 6.3 基于22 nm FDSOI工艺的DFF测试电路 |
| 6.4 基于22 nm FDSOI工艺的抗辐射SRAM |
| 6.5 FDSOI测试样片的单粒子效应实验设计 |
| 6.5.1 测试样片的实验向量设计 |
| 6.5.2 单粒子效应实验参数与条件 |
| 6.6 FDSOI DFF单粒子效应实验结果 |
| 6.6.1 FDSOI DFF单粒子翻转截面 |
| 6.6.2 测试频率对DFF单粒子翻转的影响 |
| 6.6.3 数据类型对DFF单粒子翻转的影响 |
| 6.6.4 背偏电压对DFF单粒子翻转的影响 |
| 6.6.5 DFF中单粒子翻转类型统计 |
| 6.7 FDSOI SRAM单粒子效应实验结果 |
| 6.7.1 FDSOI SRAM单粒子翻转特征 |
| 6.7.2 测试应力对SRAM单粒子翻转的影响 |
| 6.7.3 FDSOI SRAM单粒子翻转位图 |
| 6.8 FDSOI的抗辐射电路加固效果讨论 |
| 6.8.1 FDSOI DFF抗辐射加固效果 |
| 6.8.2 FDSOI SRAM抗辐射加固效果 |
| 6.9 影响22 nm FDSOI器件单粒子效应敏感性的关键参量 |
| 6.10 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 主要缩写对照表 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（4）开关磁阻电机调速系统传导EMI研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 电磁兼容概述 |
| 1.2 课题研究的目的及意义 |
| 1.3 开关磁阻电机调速系统传导干扰研究现状 |
| 1.4 存在的主要问题 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 2 开关磁阻电机调速系统传导电磁干扰分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 传导EMI干扰源分析 |
| 2.3 传导EMI干扰耦合路径分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 元器件EMI模型及寄生参数提取分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 IGBT高频模型及寄生参数提取 |
| 3.3 电缆的高频模型及寄生参数提取 |
| 3.4 LISN网络高频模型 |
| 3.5 电压探头电路模型 |
| 3.6 开关磁阻电机EMI模型 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 基于电流斩波控制的开关磁阻电机调速系统传导EMI时域联合仿真 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 开关磁阻电机基本原理 |
| 4.3 开关磁阻电机的基本控制策略 |
| 4.4 基于电压探头的传导EMI时域联合仿真研究 |
| 4.5 基于LISN网络的传导EMI时域联合仿真研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 基于单极性正弦励磁控制的开关磁阻电机调速系统传导EMI时域联合仿真 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 三相SRD单极性正弦电流励磁工作原理 |
| 5.3 基于单极性正弦励磁控制的传导EMI时域联合仿真研究 |
| 5.4 传导EMI仿真对比分析 |
| 5.5 基于EMI滤波器的电磁干扰抑制 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（5）感性元件宽频建模理论与静态电容计算方法的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 感性元件建模 |
| 1.2.2 静态电容提取 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第二章 感性元件的宽频建模基础 |
| 2.1 简单无源器件的宽频建模 |
| 2.1.1 电阻元件宽频模型 |
| 2.1.2 电容元件宽频模型 |
| 2.1.3 电感元件宽频模型 |
| 2.2 参数提取方法 |
| 2.2.1 通过测量提取寄生参数 |
| 2.2.2 通过有限元仿真提取寄生参数 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 典型感性元件的宽频建模 |
| 3.1 双绕组变压器宽频建模 |
| 3.1.1 宽频模型建模机理 |
| 3.1.2 宽频模型参数提取 |
| 3.1.3 实验测量与参数计算 |
| 3.2 共模电感的宽频建模 |
| 3.2.1 共模通路的宽频模型 |
| 3.2.2 差模通路宽频模型 |
| 3.2.3 宽频模型的参数提取 |
| 3.2.4 实验验证及模型应用 |
| 3.3 阻抗频率特性修正 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 感性元件绕组静态电容的分析计算 |
| 4.1 绕组匝间静态电容积分路径的分析 |
| 4.1.1 空气电容C_(air)积分路径的分析 |
| 4.1.2 绝缘层电容Cins积分路径的分析 |
| 4.2 匝间电容的计算 |
| 4.2.1 静态电容计算公式推导 |
| 4.2.2 圆形截面导体有限元分析 |
| 4.2.3 静态电容计算结果与仿真验证 |
| 4.3 绕组堆叠分析 |
| 4.3.1 正交堆叠分析 |
| 4.3.2 交错堆叠分析 |
| 4.4 实验测试结果分析 |
| 4.4.1 测试仪器与被试品 |
| 4.4.2 测试结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结和展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间取得的科研成果和科研情况说明 |
| 致谢 |
（7）大规模电力电子系统器件级高效并行仿真方法及电磁骚扰特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 传导EMI研究现状 |
| 1.2.2 高效电路仿真研究现状 |
| 1.2.3 并行仿真研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第2章 基于GPU的电力电子电路系统级并行仿真方法 |
| 2.1 GPU架构及并行计算原理 |
| 2.1.1 GPU体系结构 |
| 2.1.2 Tesla V100体系结构 |
| 2.2 模块化多电平换流器子模块级建模及系统级仿真 |
| 2.2.1 器件离散化等效模型 |
| 2.2.2 传输线宽频模型时域电路 |
| 2.2.3 系统级MMC建模 |
| 2.3 双端MMC-HVDC系统级仿真 |
| 2.3.1 系统级仿真结构分析 |
| 2.3.2 谐波影响分析 |
| 2.4 结论 |
| 第3章 模块化多电平换流器器件级并行仿真及传导EMI分析 |
| 3.1 非线性动态IGBT/二极管电热模型及寄生参数提取 |
| 3.1.1 IGBT和二极管对物理模型 |
| 3.1.2 模型离散和线性化 |
| 3.1.3 MMC样机IGBT模块杂散参数提取 |
| 3.2 宽频MMC模型并行实现 |
| 3.2.1 无源设备宽频模型 |
| 3.2.2 仿真加速的电路划分 |
| 3.2.3 大规模并行实现及实验验证 |
| 3.3 高压MMC阀塔的宽频建模与大规模并行实现 |
| 3.3.1 换流阀塔内的寄生参数分布 |
| 3.3.2 细粒度电路划分方法 |
| 3.4 仿真结果与讨论 |
| 3.4.1 宽频MMC-HVDC电磁骚扰仿真试验及时域结果 |
| 3.4.2 频域结果与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 中性点钳位三电平换流器器件级并行仿真及传导EMI分析 |
| 4.1 中压直流牵引系统宽频建模 |
| 4.1.1 功率MOSFET模块物理模型 |
| 4.1.2 MOSFET模块封装与NPC原型杂散参数提取 |
| 4.1.3 其他设备宽频模型 |
| 4.2 多端牵引系统并行仿真 |
| 4.2.1 中性点钳位换流器高效仿真 |
| 4.2.2 仿真加速的系统划分与并行算法 |
| 4.3 中压牵引系统工程分析 |
| 4.3.1 时域仿真结果 |
| 4.3.2 频域仿真结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 换流器辐射电磁骚扰特性分析方法 |
| 5.1 辐射EMI计算方法分析 |
| 5.2 阀塔辐射原理及天线模型 |
| 5.2.1 辐射源和发射 |
| 5.2.2 阀厅辐射电磁骚扰测量及模型验证 |
| 5.3 影响因素研究 |
| 5.3.1 控制系统 |
| 5.3.2 运行工况 |
| 5.3.3 电路参数 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）基于连续型混沌脉宽调制的电力电子变换器电磁频谱量化与性能分析方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略词表 |
| 1 引言 |
| 1.1 论文研究背景 |
| 1.2 电力电子变换器传导EMI研究的发展现状 |
| 1.2.1 电力电子变换器的EMI基本概念和电磁兼容标准 |
| 1.2.2 电力电子变换器传导EMI机理和特征分析 |
| 1.2.3 电力电子变换器传导EMI建模与预测 |
| 1.2.4 电力电子变换器传导EMI抑制方法 |
| 1.3 电力电子变换器混沌PWM的研究现状 |
| 1.3.1 电力电子变换器的混沌现象研究 |
| 1.3.2 电力电子变换器的混沌PWM研究现状和关键问题 |
| 1.4 论文研究思路和主要研究内容 |
| 1.4.1 研究思路 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 2 混沌PWM实现方法与频谱量化方法研究 |
| 2.1 电力电子变换器传导EMI机理分析和建模方法 |
| 2.2 混沌PWM基本原理与实现方式 |
| 2.3 混沌PWM频谱量化方法 |
| 2.3.1 混沌PWM Boost变换器的频谱量化 |
| 2.3.2 混沌PWM单相AC-DC变换器的频谱量化 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于连续型多涡卷混沌PWM抑制EMI研究 |
| 3.1 多涡卷混沌PWM的实现方式 |
| 3.1.1 多涡卷混沌PWM的实现原理 |
| 3.1.2 多涡卷混沌吸引子的生成 |
| 3.2 多涡卷混沌信号对EMI频谱的影响机理分析 |
| 3.2.1 频谱分布影响因子分析 |
| 3.2.2 多涡卷混沌信号选择方法 |
| 3.3 多涡卷混沌PWM仿真分析 |
| 3.3.1 Boost变换器多涡卷混沌PWM控制仿真 |
| 3.3.2 AC-DC变换器混沌PWM控制仿真 |
| 3.4 多涡卷混沌PWM实验分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于描述函数法的混沌PWM建模与稳定性分析 |
| 4.1 基于描述函数法的系统建模与稳定性分析 |
| 4.1.1 基于描述函数的非线性环节建模机理 |
| 4.1.2 基于描述函数法的稳定性分析方法 |
| 4.2 混沌PWM的描述函数建模 |
| 4.2.1 基于描述函数的Boost变换器系统建模 |
| 4.2.2 混沌PWM环节的描述函数推导 |
| 4.2.3 描述函数公式的参数范围确定 |
| 4.3 混沌PWM对电力电子变换器稳定性影响分析 |
| 4.3.1 混沌PWM与定频PWM稳定范围对比 |
| 4.3.2 混沌PWM频率偏移对稳定性影响分析 |
| 4.4 仿真与实验验证 |
| 4.4.1 混沌PWM与定频PWM稳定范围验证 |
| 4.4.2 频率偏移范围对稳定性影响验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 混沌PWM电力电子变换器的开关器件损耗研究 |
| 5.1 开关器件损耗分析基本原理 |
| 5.1.1 Si C MOSFET损耗计算方法 |
| 5.1.2 IGBT损耗计算方法 |
| 5.2 混沌PWM开关器件损耗计算方法研究 |
| 5.2.1 Boost变换器Si C MOSFET的损耗计算 |
| 5.2.2 AC-DC变换器IGBT的损耗计算 |
| 5.3 定频PWM与混沌PWM的开关器件损耗对比分析 |
| 5.3.1 Boost变换器Si C MOSFET的损耗对比 |
| 5.3.2 AC-DC变换器IGBT的损耗对比 |
| 5.4 实验验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论 |
| 6.1 全文工作总结 |
| 6.2 进一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（9）SiC MOSFET模块驱动保护电路研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 器件建模的研究现状 |
| 1.2.2 栅极驱动技术研究现状 |
| 1.2.3 短路保护技术研究现状 |
| 1.2.4 并联均流技术研究现状 |
| 1.3 本论文主要工作 |
| 2 SiC MOSFET模块与工作特性 |
| 2.1 SiC MOSFET模块介绍 |
| 2.1.1 基本结构 |
| 2.1.2 工作原理 |
| 2.1.3 基本特性 |
| 2.2 SiC MOSFET模块开关特性分析 |
| 2.2.1 开通过程分析 |
| 2.2.2 关断过程分析 |
| 2.3 功率模块失效分析 |
| 2.3.1 栅极失效 |
| 2.3.2 过电压击穿失效 |
| 2.3.3 热击穿失效 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 SiC MOSFET行为模型参数标定方法研究 |
| 3.1 SiC MOSFET行为模型暂态精度影响因素分析 |
| 3.1.1 实测和仿真暂态波形对比分析 |
| 3.1.2 基于开关暂态过程的理论分析 |
| 3.2 SiC MOSFET行为模型参数标定方法 |
| 3.2.1 行为模型参数标定方法的提出 |
| 3.2.2 行为模型参数标定方法的实验验证 |
| 3.3 本章总结 |
| 4 SiC MOSFET模块驱动电路研究 |
| 4.1 驱动电路参数对SiC MOSFET开关特性的影响分析 |
| 4.1.1 驱动电压 |
| 4.1.2 驱动电阻 |
| 4.1.3 驱动电流 |
| 4.2 SiC MOSFET多级栅极电压主动驱动技术 |
| 4.2.1 多级栅极电压主动驱动技术的提出 |
| 4.2.2 多级栅极电压主动驱动技术的硬件实现 |
| 4.2.3 最优延迟时间计算 |
| 4.2.4 多级栅极电压主动驱动技术实验验证与性能分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 SiC MOSFET模块短路保护电路研究 |
| 5.1 短路特性影响因素研究 |
| 5.1.1 短路故障类型 |
| 5.1.2 驱动电压 |
| 5.1.3 母线电压 |
| 5.1.4 工作温度 |
| 5.2 现有保护方法在SiC MOSFET短路保护中的应用分析 |
| 5.2.1 退饱和监测技术 |
| 5.2.2 dI/dt检测技术 |
| 5.3 基于功率检测的SiC MOSFET短路保护策略研究 |
| 5.3.1 功率检测短路保护策略的提出 |
| 5.3.2 功率检测短路保护策略的硬件实现 |
| 5.3.3 功率检测短路保护策略的实验验证与性能分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 SiC MOSFET模块并联均流策略研究 |
| 6.1 SiC MOSFET并联均流影响因素分析 |
| 6.1.1 驱动电路参数 |
| 6.1.2 功率模块参数 |
| 6.1.3 功率回路参数 |
| 6.1.4 温度 |
| 6.2 可变栅极电压主动并联均流策略研究 |
| 6.2.1 可变栅极电压主动并联均流策略的提出 |
| 6.2.2 可变栅极电压主动并联均流策略的硬件实现 |
| 6.2.3 可变栅极电压主动并联均流策略的实验验证与性能分析 |
| 6.3 基于多级栅极电压主动并联均流的控制策略研究 |
| 6.3.1 主-从控制拓扑 |
| 6.3.2 链式控制拓扑 |
| 6.3.3 动态控制精度 |
| 6.3.4 实验验证 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要研究成果 |
（10）基于LADRC的LCL型并网逆变器电流环控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 关键技术问题及研究现状 |
| 1.2.1 LCL滤波器的参数设计问题 |
| 1.2.2 LCL滤波器的谐振抑制技术 |
| 1.2.3 LCL型并网逆变器的电流控制技术 |
| 1.2.4 LCL型并网逆变器的参数鲁棒性问题 |
| 1.3 并网逆变器的自抗扰控制技术 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 LCL型三相PWM并网逆变器数学模型及特性分析 |
| 2.1 LCL型三相PWM整流的数学模型 |
| 2.1.1 系统在三相静止坐标系下的模型建立 |
| 2.1.2 系统在两相静止坐标系下的数学模型 |
| 2.1.3 系统在两相旋转坐标系下的数学模型 |
| 2.2 LCL型并网逆变器特性分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 LCL滤波器设计 |
| 3.1 LCL滤波器并网模式下的谐波模型 |
| 3.2 LCL滤波器的特性分析 |
| 3.3 LCL滤波器设计约束 |
| 3.4 样机滤波器参数设计及仿真验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于三阶LADRC的逆变器电流环控制技术 |
| 4.1 线性自抗扰技术的基本原理 |
| 4.2 三阶LADRC的并网电流控制器设计 |
| 4.2.1 整体结构 |
| 4.2.2 LESO设计 |
| 4.2.3 LSEF设计 |
| 4.3 基于三阶LADRC的电流环控制性能分析 |
| 4.3.1 解耦效果分析 |
| 4.3.2 基于LADRC的电流环等效闭环传递函数 |
| 4.3.3 电流环稳定性分析 |
| 4.3.4 电流环抗扰性分析 |
| 4.4 MATLAB仿真验证 |
| 4.4.1 稳态性能仿真分析 |
| 4.4.2 动态性能仿真分析 |
| 4.4.3 抗扰性能仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 LADRC电流控制器的改进与简化 |
| 5.1 电流控制回路反馈量的选择与分析 |
| 5.1.1 网侧电流闭环控制 |
| 5.1.2 逆变器侧电流闭环控制 |
| 5.1.3 两种策略控制特性对比分析 |
| 5.2 基于控制复阻抗前馈策略的参考电流计算 |
| 5.3 基于逆变器侧电流反馈的一阶LADRC控制器设计 |
| 5.3.1 控制器的整体结构 |
| 5.3.2 一阶LADRC控制器设计 |
| 5.3.3 性能分析及参数整定 |
| 5.4 MATLAB仿真验证 |
| 5.4.1 稳态性能仿真分析 |
| 5.4.2 动态性能仿真分析 |
| 5.4.3 扰动仿真实验 |
| 5.4.4 仿真对比分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 LCL型并网逆变器系统实验平台设计及实验验证 |
| 6.1 LCL并网逆变器系统硬件设计 |
| 6.1.1 硬件系统整体方案 |
| 6.1.2 主电路设计 |
| 6.1.3 控制电路设计 |
| 6.2 LCL并网逆变器系统软件设计 |
| 6.2.1 DSP软件设计 |
| 6.2.2 CPLD软件设计 |
| 6.2.3 上位机设计 |
| 6.3 LCL型并网逆变系统实验验证及结果分析 |
| 6.3.1 电流环稳态实验分析 |
| 6.3.2 电流环阶跃响应实验分析 |
| 6.3.3 电流环抗扰实验分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 本文总结 |
| 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
四、电气控制系统中的寄生问题不容忽视（论文参考文献）
- [1]基于副边控制的Flyback变换器研究[D]. 董松松. 西安理工大学, 2021(01)
- [2]电动汽车用逆变器功率单元布局的研究[D]. 张俊岩. 内蒙古工业大学, 2021(01)
- [3]纳米SRAM型FPGA的单粒子效应及其加固技术研究[D]. 蔡畅. 中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所), 2021(01)
- [4]开关磁阻电机调速系统传导EMI研究[D]. 余志洪. 中国矿业大学, 2021
- [5]感性元件宽频建模理论与静态电容计算方法的研究[D]. 张羽枭. 天津理工大学, 2021(08)
- [6]高频变压器技术研究综述[J]. 叶志军,林晓明,谭锴佳,罗继亮,郝亮亮. 电网技术, 2021(07)
- [7]大规模电力电子系统器件级高效并行仿真方法及电磁骚扰特性研究[D]. 朱瑞敏. 华北电力大学(北京), 2020(06)
- [8]基于连续型混沌脉宽调制的电力电子变换器电磁频谱量化与性能分析方法研究[D]. 杨志昌. 北京交通大学, 2020(03)
- [9]SiC MOSFET模块驱动保护电路研究[D]. 文阳. 西安理工大学, 2020(01)
- [10]基于LADRC的LCL型并网逆变器电流环控制研究[D]. 王子江. 华南理工大学, 2020(02)