【摘 要】
：
为设计一款保护J-TEXT托卡马克电子回旋管的高压固态开关,新型宽禁带半导体SiC-MOSFET凭借低开关损耗、高耐压和MHz级别的开关频率等优良电气特性,在其中承担核心作用.但是极快的开关速度加剧了开关振荡,导致器件直串时的关断波形质量下降,对均压和抑制过压方法提出更高要求,因此亟需建立精准的模型为SiC-MOSFET在高压保护开关中的应用提供指导.在分析制造商CREE商用模型基础上,提出了一种优化动态特性SiC-MOSFET模型.该优化模型综合考虑栅源电压和漏源电压的影响,对非线性结电容采用多种函数拟
【机 构】
：
华中科技大学电气与电子工程学院 武汉430074;华中科技大学电气与电子工程学院 武汉430074;华中科技大学强电磁工程与新技术国家重点实验室 武汉430074
论文部分内容阅读
为设计一款保护J-TEXT托卡马克电子回旋管的高压固态开关,新型宽禁带半导体SiC-MOSFET凭借低开关损耗、高耐压和MHz级别的开关频率等优良电气特性,在其中承担核心作用.但是极快的开关速度加剧了开关振荡,导致器件直串时的关断波形质量下降,对均压和抑制过压方法提出更高要求,因此亟需建立精准的模型为SiC-MOSFET在高压保护开关中的应用提供指导.在分析制造商CREE商用模型基础上,提出了一种优化动态特性SiC-MOSFET模型.该优化模型综合考虑栅源电压和漏源电压的影响,对非线性结电容采用多种函数拟合建模,并对杂散阻抗等关键寄生参数进行修正.通过仿真和300 V/3 A双脉冲测试,证明该模型在漏源电压变化率、漏源电流变化率、振荡频率和关断尖峰电压等方面具有更高的准确性.应用该优化模型设计高压固态开关的均压与过压抑制拓扑,在1400 V/700 A条件下对开关模块进行双脉冲测试.在关断时长和尖峰电压等关键指标上,仿真波形与实验波形高度吻合,实测开通关断时间均小于120 ns,指标满足开关模块设计要求,优化模型的实用性得到体现.
其他文献
冻胀是寒区路基的常见病害,通常是由于黏土在低温下发生冻结引起的,故研究黏土冻胀敏感性对其力学性能的影响具有现实意义。文中基于离散单元法,建立了三维冻胀黏土离散元数值模型。根据黏土颗粒在冻结条件下的微观变化,分析黏土试件冻胀对其力学性能的影响。模拟结果表明,低冻胀率(0%~3%)对试样的抗压强度影响较小,但随着冻胀率增大,试件内部损伤加剧。当冻结黏土级配较为单一或者粒径差距较大时,抗压强度会小幅衰减。
灯浮标是引导船舶航行的导助航标志,对保障船舶的航行安全有着重要作用.为预测灯浮标的漂移位置,为船舶航行安全提供准确的灯浮标位置信息,针对灯浮标位置数据具有的时间序列的特征,采用乘积季节模型建立灯浮标偏移预测的数学模型,以湄洲湾1号灯浮标为例,利用建立的模型预测该灯浮标的偏移位置,并与实际位置数据进行对比,结果表明:乘积季节模型对灯浮标位置具有良好的预测效果,方位角和移位距离的平均绝对百分比误差分别为1.79％和7.37％.这为灯浮标漂移位置的预测提供了一种新的思路.
环形空间的膨胀珍珠岩是LNG全容储罐重要保冷材料,其沉降状况直接影响到储罐全寿期内蒸发率及安全稳定运行,有必要对其沉降计算方法进行研究。通过研究膨胀珍珠岩物理特性及LNG储罐绝热层结构,提出了珍珠岩沉降计算理论,对珍珠岩沉降工况分析,推导出建造期间和运维期间珍珠岩沉降计算方法,并通过实际LNG储罐项目应用,验证了理论计算方法的正确性。
盾构隧道施工过程中会引起周边土体的扰动,导致隧道周边的土层发生变形,地表发生沉降,对周边临近建筑物基础产生不利的影响。为了研究盾构施工引起的地表沉降,文中基于光纤传感技术对盾构施工期的地表沉降进行实时监测,得到地表沉降规律,提出基于人工神经网络的方法进行沉降预测,预测结果具有较高的精度。研究表明文中所提出的基于实测数据的土体沉降预测方法可以为盾构施工过程中土体的变形控制提供有价值的参考。
了解冻土在三维空间的分布情况、特征、类型,在高纬度地区开展重大基础建设工程的前提。针对特定的冻土调查对象和调查任务,为达到最佳调查效果,采用地球物理方法的组合(综合地球物理方法)。研究建立可以应用于多种、复杂地质环境冻土调查任务的方法技术体系。综合地球物理方法可以有效地降低单一地球物理调查方法在解释方面存在的多解性问题,提高地球物理勘探解释的可靠性。为冻土地基调查提供参考。
岩溶山区风机基础工程的建设面临着土岩组合不均匀地基的问题,而且作用在风机上的风荷载随机性较大,风机地基基础设计难度较大,文中采用ABAQUS有限元软件对土岩组合地基上风机圆形扩展基础沉降规律进行了数值模拟,得到了土岩组合地基上风机基础在不同荷载作用方向下的沉降规律,模拟结果可以为风机基础土岩组合地基设计计算提供一定参考。
为了保证工业机械设备运行安全,避免振动损害,实现对机械设备振动信号实时监测,提高振动监测实时性,设计了一款以Altera公司EP4E10F17C8N型号的FPGA为数字控制单元,通过以太网UDP协议进行数据传输的振动采集监控系统.该系统采用多点式振动信号采集,采集到的信号经过信号预处理存储到外部SDRAM,再把存储数据封装成UDP数据包格式通过网线上传到电脑端,最后使用LabVIEW将下位机系统上传数据滤波处理并显示机械设备振动波形.以太网通信技术减少了振动数据在远距离传输的延时损耗等问题,对于处于振动运
针对含新能源发电系统中并联配置多组独立DC-DC变流器,存在故障率高、功率密度低、经济性差等问题,设计了一种集约型高增益三端口DC-DC电路.该三端口换流器分别连接供电单元、储能单元和负载,可实现任意两个端口的能量流动,采用二次升压回路来得到高增益的电压输出.首先对所提出的三端口换流器的3种工作状态进行原理分析,然后计算出换流器的电压增益,最后搭建一台额定功率为200 W的实验样机对理论分析进行实验验证,实验结果为,在输入电压为25 V情况下,换流器在3种工作模式下都能得到120 V的输出电压,其中储能电
针对高温材料反射率测试时,测试样板支撑平台的光滑金属炉沿具有极强的散射,导致反射率测试精度大大降低的问题,提出了对加热炉沿进行结构改造的方法,设计不同深度和宽度的V型和U型槽炉沿,通过FEKO软件对设计结构的缩比模型进行RCS仿真.三个入射角度的仿真结果表明在24～40 GHz左右频段内的频率点时,深度2的V型和U型槽炉沿都有明显RCS减缩效果,与平整炉沿对比V槽炉沿和U槽炉沿分别平均缩减了8.6和9.8 dB左右,表明结构优化后再进行材料反射率测试可以提高测试精度.
随着新能源车辆的普及,针对市场对电池管理系统越来越多的要求,设计了应用于纯电动车辆上的BMS.系统兼顾成本和功能,以STM32单片机为主控制芯片,使用模拟前端芯片,实时检测单体和总体电压.热敏电阻搭配多路复用器实现对单点温度采集.霍尔元件可非接触式收集电流信息.均衡电路依据系统采集回来的信息自动均衡各电池之间的容量差异.此外系统还具有绝缘检测和通信功能.使用扩展卡尔曼滤波算法对系统SOC进行估计.研究实验表明,系统对电压、电流和温度检测以及SOC参数估计均具有较高的精度和可靠性,提高了电池安全性和使用效率