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关键词： 三电平双有源桥DC-DC变换器   零电压开通   回流功率   双重移相   变压比  

摘要： 针对中点箝位三电平双有源桥DC-DC变换器存在回流功率及开关管损耗问题，提出一种零电压开通边界和范围内减小回流功率的优化控制策略。该控制策略在实现全部开关管零电压开通的前提下，减小回流功率。在双重移相控制下，分析三电平DAB变换器的工作原理，得到零电压开通范围，并且建立传输功率和回流功率的数学模型，分别在零电压开通边界和范围内对回流功率进行优化，最后通过仿真和实验平台验证了控制策略的有效性。

关键词： 微波等离子体   MPCVD   金刚石膜   数值模拟  

摘要： 微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）装置能够非常高效地产出高质量的金刚石薄膜，由于波长和腔体结构限制，传统2.45GHzMPCVD装置所沉积出的薄膜面积直径通常维持在50～70mm之间。以增大金刚石膜沉积面积为目标，通过对微波电场的仿真分析来优化和设计腔体尺寸，并对电子密度和温度的分布特性进行数值模拟，以保证等离子体能够均匀分布于沉积片上，将沉积直径扩增至90mm。模拟结果表明，当腔内微波源功率6000W，压力14.7kPa时，沉积片上可以产生电子密度和温度分别为1.76×1018/m3和4.7×104K的高密度且均匀的等离子体。

关键词： 输出功率   超宽带功率放大器   功率合成   Wilkinson功分器   多层混压板  

摘要： 针对信号发生器输出功率越来越高，而超宽带功率放大器输出功率和工作效率比较低的问题，本文提出一种平面微带功率合成技术。该技术主要采用超宽带Wilkinson功分器实现功率分配及合成。据此，本文采用多层混压板设计出一款超宽带功率合成电路：工作频率为6～20GHz，饱和输出功率大于32.5dBm，全频段合成效率大于70%。经实测验证：平面微带功率合成技术既可以提高输出功率，又可以将两个放大器分开，有效增大散热面积，保证电路的可靠性。

关键词： 功率变换器   风冷   SiC MOSFET   散热器   热界面材料  

摘要： 针对高功率密度半导体开关器件的温升问题，研究了功率变换器的风冷系统散热性能表现，基于ANSYSICEPAK仿真分析了热界面材料(Thermal interface material,TIM)对分立式SiC MOSFET温升以及散热器热阻的影响作用，提出了三种风道设计方案，从风机效率、降温效果、多器件温度一致性三个方面给出综合评价。研究结果表明，TIM热导率越高SiC芯片温度越低，但温度的下降存在极限，氮化铝陶瓷垫片与常规硅胶片相比可降温约14.2%；散热器热阻与TIM热导率成变化率递减的非线性关系，过高热导率的实际意义有限，应结合热设计成本综合考虑TIM选择；合理分配风机风量比单纯提高气流速度的散热效果更佳，混合射流的变截面双风道设计方案具备更高的风机效率以及良好的温度一致性，与无风道相比芯片温度可再次降低约13.7%，其综合表现最优。研究工作为后续开展功率开关器件的热管理试验提供了参考依据。

关键词： 溅射功率   二硫化钼涂层   结构形貌   电催化性能  

摘要： 以二硫化钼(MoS2)为代表的非贵金属产氢电催化剂因较高的催化性能在析氢催化方面引起广泛关注。本文采用磁控溅射法在泡沫镍（NF）基底上制备了MoS2催化涂层，研究了1000W、1500W、2000W和3000W不同溅射功率对MoS2涂层微观结构、组织形貌以及电化学起始过电位的影响。结果表明：溅射功率的改变会影响溅射离子能量从而影响MoS2涂层的结构形貌、相结构及电化学性能。不同溅射功率下MoS2涂层都呈现为蠕虫状生长且出现1T相成分，随着功率的升高表面形貌呈现沿 （100）晶面择优取向，在1500W时（100）衍射峰最强，涂层蠕虫状结构出现了很多细小的分支，涂层边缘暴露接触点位最多。通过电化学性能测试结果显示随着溅射功率的增大，MoS2涂层的电化学起始过电位先减小后增大，在1500W溅射功率下过电位最小，在10mA/cm2电流密度下其起始过电位值为148.5mV。

关键词： 中频变压器   遗传算法   灵敏度分析   绝缘结构优化   参数化模型   降维  

摘要： 中频变压器是电力电子变压器的核心磁性元件，起电气隔离和电压变换的关键作用。对中频变压器绝缘结构进行优化设计可以有效提高变压器的绝缘可靠性和功率密度，得到了研究者的广泛关注。本文提出了一种基于C-MOEA/D约束多目标优化算法的中频变压器绝缘结构全局优化设计方法。文章首先根据中频变压器绝缘结构特点给出优化总体流程并提出使用基于非支配排序和参考向量的遗传算法C-MOEA/D对绝缘结构参数优化。针对优化过程中存在的难题，首先构建了中频变压器二维电场分析参数化模型，以三维模型为基准，分析对比了其计算精度;其次通过拉丁超立方采样和基于方差的灵敏度分析方法确定影响最大场强的关键结构参数，固定灵敏度低的结构参数实现参数化模型决策变量降维；随后，根据中频变压器隔离电压波形搭建绝缘材料击穿场强测试平台，确定其常用绝缘材料的击穿场强并给出绝缘约束条件。最后本文以最大场强和体积为目标，对一台25kV中频变压器的11个绝缘结构参数进行优化设计应用。优化结果表明：与原设计相比，最大场强下降19.6%、体积减小23.9%。

关键词： 单频光纤激光器   脉冲激光   受激布里渊散射效应   大模场有源光纤  

摘要： 脉冲单频光纤激光在激光雷达、遥感及相干光通信等领域具有重要应用。由于单频激光的窄线宽特性，脉冲单频光纤放大器功率和能量提升受到受激布里渊散射效应的严重制约。本文从受激布里渊散射效应抑制方法出发，系统总结了脉冲单频光纤激光放大技术的发展，梳理了近红外波段高功率和高能量脉冲单频光纤放大器研究取得的重要进展。进一步讨论了高性能脉冲单频光纤放大器发展面临的挑战及潜在的技术路径。

关键词： 高频变压器   损耗统计理论   Energetic模型   磁导-电容类比法   频率效应  

摘要： 高频变压器是能量路由器、光伏逆变器等功率变换装置的关键设备，面临复杂的运行环境与电磁暂态工况。为了构建精确的高频变压器电磁暂态模型，需要准确模拟铁芯动态磁滞特性。本文首先在电力电子仿真软件PLECS中将磁导-电容类比法与Energetic磁滞模型相结合，构建表征静态磁滞效应的铁芯静态磁滞磁导模型；其次，在静态磁滞磁导模型基础上，依据损耗统计理论，引入磁阻和受控磁动势源用以表征铁芯涡流损耗和剩余损耗的动态损耗分量，构建出铁芯动态磁滞磁导模型；然后，基于不同工况下实验测量数据，结合损耗统计理论与场分离技术获得各频率下静态磁滞回线，推导静态模型参数随频率变化规律，得到考虑静态参数频率效应的动态磁滞磁导模型特征参数；最后，将所建铁芯模型在不同频率、不同磁密的正弦波与不同占空比方波激励下的仿真结果与实验测量结果进行对比分析，验证了本文所建铁芯模型的有效性。

关键词： RLC串联谐振   电路实验   探究式实验   交流电阻  

摘要： RLC串联谐振实验是电路实验的基本实验内容之一，在实验过程中，发现了谐振时电阻电压的实际测量值与理论值之间的误差，探究了误差产生的原因，引出了对于电感交流电阻的频率特性的研究，通过实验方法，仪器测量法进行了比较，并从电磁场的角度进行了理论计算和建模仿真。这个发现问题，提出问题，分析问题，解决问题的过程即为探究式实验教学的过程，在此过程中，提高了大学生的学习兴趣，培养了创新能力和研究能力，是大学验证实验向探究式综合实验转换的有益尝试。

关键词： 相互作用分析   同步环   功率平衡   带宽   线性化模型  

摘要： 由于跟网型变流器系统由控制主导、强耦合的特性，锁相同步与直流电容上功率平衡的关系并不清晰。为此，从带宽视角揭示了两者在带宽远离、接近时的交互机制。首先基于两者的动力学行为，以阻尼比和振荡频率作为前者的动态指标，以同步转矩和阻尼转矩作为后者的动态指标。之后利用奇异摄动理论将所建线性化模型在临界场景下进行代数化降维，通过分析动态指标的变化揭示了两者在带宽远离时的相互作用。其次基于功率平衡开环传递函数，分析锁相同步对功率平衡环节幅值裕度的影响，揭示了两者带宽接近时的相互作用。特别地，本文考虑了端电压控制的影响，发现其带宽降低会恶化两者间的相互作用，导致系统静态稳定极限减小，带宽接近易失稳的现象消失。