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电压骤升场景下光伏并网系统的小干扰稳定性分析 预览
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作者 黄锐 宋美艳 +2 位作者 甘青山 徐路遥 梁慧宇 《能源工程》 2019年第2期28-34,共7页
针对电网电压骤升后光伏电站并网点电压远高于额定值运行的场景,研究光伏变流器基于自身无功容量对并网点电压进行调节时光伏并网系统的小干扰稳定性变化。首先,从电力系统功率传输理论的角度推导得到并网点电压/无功灵敏度,给出并网变... 针对电网电压骤升后光伏电站并网点电压远高于额定值运行的场景,研究光伏变流器基于自身无功容量对并网点电压进行调节时光伏并网系统的小干扰稳定性变化。首先,从电力系统功率传输理论的角度推导得到并网点电压/无功灵敏度,给出并网变流器抑制光伏电站并网点电压升高的机理;其次,建立光伏并网系统的小信号模型,并据此对光伏系统无功电压调节前后进行特征值分析。研究结果表明,电网电压骤升后增加并网变流器吸收的无功功率有助于改善光伏系统的小干扰稳定性。最后,通过时域仿真验证了本研究结论及其理论分析的正确性。 展开更多
关键词 光伏并网系统 小信号模型 无功电压调节 小干扰稳定性 电压骤升
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断续导电模式单相AC/DC变换器的控制器设计 预览
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作者 蔡子琨 袁乐 +1 位作者 杨喜军 唐厚君 《电器与能效管理技术》 2019年第1期39-45,共7页
对一种功率开关置于整流器桥臂内部的可升降压型单相AC/DC变换器,建立其平均模型、小信号模型,采用合适的电压补偿器,得到系统的控制结构。通过合理的参数选择,使得控制系统具有较大裕量的开环幅频与相频特性。对采用该控制结构和电气... 对一种功率开关置于整流器桥臂内部的可升降压型单相AC/DC变换器,建立其平均模型、小信号模型,采用合适的电压补偿器,得到系统的控制结构。通过合理的参数选择,使得控制系统具有较大裕量的开环幅频与相频特性。对采用该控制结构和电气参数的单相AC-DC变换器进行仿真分析和结果验证。 展开更多
关键词 单相AC/DC变换器 平均模型 小信号模型 输出电压补偿器
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单端正激交错并联变换器工作模态分析与设计 预览
3
作者 支树播 张宇环 +3 位作者 冯悦 吴建超 顾毅 任飞 《电气自动化》 2019年第1期19-22,共4页
对交错并联式单端正激变换器工作模态进行了分析,对关键部分的设计过程进行了计算和说明。采用平均电流法建立系统小信号模型,给出了输出电压闭环控制的补偿函数及参数设计方法,研制了一款原理样机。通过原理样机的试验分析可知,获得的... 对交错并联式单端正激变换器工作模态进行了分析,对关键部分的设计过程进行了计算和说明。采用平均电流法建立系统小信号模型,给出了输出电压闭环控制的补偿函数及参数设计方法,研制了一款原理样机。通过原理样机的试验分析可知,获得的试验结果与理论分析一致,证明了分析结果和系统参数的正确性。 展开更多
关键词 正激交错电路 模态分析 小信号模型 环路设计
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基于小信号模型的VSG并联系统惯量特性分析 预览
4
作者 颜湘武 王雨薇 +2 位作者 郭玉威 贾焦心 刘正男 《电测与仪表》 北大核心 2019年第17期19-25,共7页
虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator, VSG)技术是解决以电力电子变流器为接口的新能源渗透率,逐渐提高导致系统惯性与阻尼减小问题的有效方法。而其核心参数虚拟转动惯量一直缺少选取原则,特别是在多机并联以及出现的越来越... 虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator, VSG)技术是解决以电力电子变流器为接口的新能源渗透率,逐渐提高导致系统惯性与阻尼减小问题的有效方法。而其核心参数虚拟转动惯量一直缺少选取原则,特别是在多机并联以及出现的越来越多的变参数控制策略的情况下,参数选取不当极易造成系统震荡。以一个两机系统为例,搭建改进高阶小信号模型,对具有同步发电机特性逆变电源虚拟转动惯量 J 变化对系统的影响进行了详细分析,提出适用于自适应等灵活控制的 J 的选取原则,根据稳定阈值及系统运行要求对参数进行选取,可提高系统的稳定性能,并通过仿真和实验验证了分析结果的正确性。 展开更多
关键词 虚拟同步发电机 小信号模型 转动惯量 稳定性 特征根
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交直流微电网集群柔性控制及稳定性分析
5
作者 李霞林 李志旺 +4 位作者 郭力 黄迪 李鹏飞 朱介北 王成山 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第20期5948-5961,共14页
该文重点关注柔性互联交直流微电网集群分层多尺度协调控制框架中的就地控制(即稳定控制)问题。现有的确定性控制策略一方面难以有效应对紧急情况下交直流微电网集群运行控制模式的平滑切换,另一方面为实现功率协调控制须依赖通信。为... 该文重点关注柔性互联交直流微电网集群分层多尺度协调控制框架中的就地控制(即稳定控制)问题。现有的确定性控制策略一方面难以有效应对紧急情况下交直流微电网集群运行控制模式的平滑切换,另一方面为实现功率协调控制须依赖通信。为解决上述问题,提出一种全新的控制策略以区别于现有的确定性控制方法,称之为交直流微电网集群柔性控制方法。应用该柔性控制方法,交直流微电网集群中各装置就地控制不再依赖于某个特定的运行模式,易于实现运行模式平滑切换。更重要的是,仅依靠就地量测的电气量信息,即可实现多微电网集群功率协调控制。从稳态和小信号建模及稳定性分析两方面,论述了所提柔性控制方法的有效性。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建了包含2个直流微电网、1个交流微电网,以及隔离DC-DC和DC-AC互联装置的多微电网柔性互联集群仿真算例,对所提方法进行了有效验证。 展开更多
关键词 交直流微电网集群 柔性互联 柔性控制 小信号建模 稳定性分析
多约束下光储系统的灵活虚拟惯性控制方法 预览
6
作者 孟建辉 彭嘉琳 +2 位作者 王毅 宋美琪 郭禹 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第14期3046-3058,共13页
电网中分布式电源的大量接入降低了系统的旋转惯性,虚拟同步发电机(VSG)技术作为解决这一问题的有效途径,其虚拟惯量的灵活可调具有显著优势,但其灵活调节时必须满足多种约束条件的限制。该文结合实际工况提出一种多约束限制下的灵活虚... 电网中分布式电源的大量接入降低了系统的旋转惯性,虚拟同步发电机(VSG)技术作为解决这一问题的有效途径,其虚拟惯量的灵活可调具有显著优势,但其灵活调节时必须满足多种约束条件的限制。该文结合实际工况提出一种多约束限制下的灵活虚拟惯性(M-FVI)控制方法,该方法兼顾储能单元的极限工作状态、系统频率变化率、换流器容量以及系统单位时间功率可调量的影响。搭建含光储VSG单元的四端系统模型,并建立该系统的小信号模型,利用根轨迹法分析所提控制策略中关键参数对系统稳定性的影响规律,给出了控制参数的设计方法及原则。最后,通过硬件在环实验平台验证了所提多约束下虚拟惯性控制策略的有效性与实用性。 展开更多
关键词 光储系统 灵活虚拟惯性 多约束 小信号模型 稳定性分析
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基于电荷控制策略的半桥LLC电路建模和仿真 预览
7
作者 刘志成 赵阳 +1 位作者 徐铁铎 杨挺昂 《湖北工业大学学报》 2019年第2期10-13,共4页
针对半桥LLC谐振电路的传统频率控制模型为三阶系统,高阶系统难以实现环路补偿且带宽窄的问题,对基于电荷控制策略的半桥LLC电路进行小信号建模。控制模型表明,电荷控制策略可将传统频率控制的三阶系统简化为一阶系统,极易实现环路补偿... 针对半桥LLC谐振电路的传统频率控制模型为三阶系统,高阶系统难以实现环路补偿且带宽窄的问题,对基于电荷控制策略的半桥LLC电路进行小信号建模。控制模型表明,电荷控制策略可将传统频率控制的三阶系统简化为一阶系统,极易实现环路补偿且有较宽的带宽。最后对基于电荷控制策略的半桥LLC电路进行了仿真实验。仿真结果表明,基于电荷控制策略的半桥LLC电路可以获得良好的启动过程。 展开更多
关键词 电荷控制 LLC谐振变换器 小信号模型 零电压开关
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具有鲁棒特性的虚拟同步发电机无功电压环节参数设计
8
作者 廖丽 张昌华 +3 位作者 刘倪 陈昕 陈树恒 刘群英 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2019年第12期136-142,共7页
虚拟同步发电机(VSG)是近年来并网逆变器控制策略研究中的热点.但关于其无功电压环节参数设计的研究目前并不多见。首先,以具有鲁棒特性的VSG为例,建立端电压设定值与其输出电压和无功功率之间的小信号模型。然后,利用增益对比分析实现... 虚拟同步发电机(VSG)是近年来并网逆变器控制策略研究中的热点.但关于其无功电压环节参数设计的研究目前并不多见。首先,以具有鲁棒特性的VSG为例,建立端电压设定值与其输出电压和无功功率之间的小信号模型。然后,利用增益对比分析实现无功电压环节和有功环节的解耦.得到了2阶形式的VSG无功电压环节数学模型,并借鉴IEEE和IEC推荐的同步发电机励磁系统参数设计依据,实现VSG无功电压环节参数的设计。最后,利用仿真和实验验证了所提方法的正确性与有效性。 展开更多
关键词 虚拟同步发电机 小信号模型 同步发电机励磁系统参数 无功电压环 参数设计
基于MPPT立方星光伏系统优化控制策略 预览
9
作者 黄雨晨 李剑锋 张翔 《电源技术》 CAS 北大核心 2019年第8期1366-1369,共4页
为提高立方星光伏系统的效率,针对太空光照强度和温度等环境因素连续变化的特点,提出一种适用于立方星最大功率点追踪的控制策略。建立了立方星光伏源及功率变换器的小信号模型,通过分析最大功率点附近的小信号模型,对扰动观察法的扰动... 为提高立方星光伏系统的效率,针对太空光照强度和温度等环境因素连续变化的特点,提出一种适用于立方星最大功率点追踪的控制策略。建立了立方星光伏源及功率变换器的小信号模型,通过分析最大功率点附近的小信号模型,对扰动观察法的扰动周期和扰动步长两个参数进行优化,从而保证系统的稳定性和防止光照强度快速变化时追踪误判。通过Matlab/Simulink对立方星光伏系统建模仿真,结果表明此方法可有效改善传统方法的不足,提升立方星光伏系统的效率。 展开更多
关键词 MPPT 立方星 光伏系统 小信号模型 扰动观察法
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共模-差模电压型控制连续导电模式单电感双输出Boost变换器交叉影响特性分析 预览
10
作者 冉祥 周国华 周述晗 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第12期2519-2528,共10页
该文以单电感双输出(SIDO)Boost变换器为研究对象,详细分析电感电流工作于连续导电模式(CCM)的共模-差模电压型(CMV-DMV)控制SIDO Boost变换器的工作原理。采用时间平均等效电路建模方法,推导主电路的控制-输出、输出阻抗、交叉影响阻... 该文以单电感双输出(SIDO)Boost变换器为研究对象,详细分析电感电流工作于连续导电模式(CCM)的共模-差模电压型(CMV-DMV)控制SIDO Boost变换器的工作原理。采用时间平均等效电路建模方法,推导主电路的控制-输出、输出阻抗、交叉影响阻抗等传递函数。在此基础上,建立CMV-DMV控制CCM SIDO Boost变换器的闭环小信号模型,并利用Bode图从频域的角度分析变换器两条输出支路在不同输出电压等级下的交叉影响特性。研究结果表明,在两路输出电压不等时,CMV-DMV控制CCM SIDO Boost变换器的高压输出支路对低压输出支路的交叉影响较小;在两路输出电压相等时,先导通输出支路对后导通输出支路的交叉影响较大。实验结果验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 单电感双输出 共模-差模电压型控制 小信号建模 交叉影响
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基于Buck-Boost型AC/AC变换器的STATCOM研究 预览
11
作者 戚向阳 郭震 陈曦 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2019年第4期100-104,共5页
研究了一种新的直接AC/AC变换型静止同步补偿器(STATCOM),无直流储能单元,系统可靠性高、无功补偿电流调节范围广、成本低且易模块化制造。以Buck-Boost型AC/AC变换器为研究对象,分析新型STATCOM的拓扑结构、工作模态、补偿原理和补偿特... 研究了一种新的直接AC/AC变换型静止同步补偿器(STATCOM),无直流储能单元,系统可靠性高、无功补偿电流调节范围广、成本低且易模块化制造。以Buck-Boost型AC/AC变换器为研究对象,分析新型STATCOM的拓扑结构、工作模态、补偿原理和补偿特性,推导无功补偿电流和占空比之间的关系式,提出适用于新型STATCOM的单相无功电流检测与控制策略。在此基础上,建立系统的小信号模型并进行了控制器设计。最后,研制容量为1kVA的样机,实验结果验证了系统理论分析、控制环路设计的正确性并体现出了系统优良的无功补偿特性。 展开更多
关键词 变换器 静止同步补偿器 小信号模型
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混合模块化直流固态变压器Ⅱ:动态特性及快速响应控制 预览
12
作者 付超 高振 +1 位作者 孙玉巍 武承杰 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第14期2980-2989,共10页
基于移相式-双有源桥(PS-DAB)变换器和串联谐振式-双有源桥(SR-DAB)变换器模块组合的混合模块化直流固态变压器(HMDCSST),兼具PS-DAB和SR-DAB在灵活控制和高效变换方面的优势,主要对其动态特性和快速响应控制策略进行研究。HMDCSST采用... 基于移相式-双有源桥(PS-DAB)变换器和串联谐振式-双有源桥(SR-DAB)变换器模块组合的混合模块化直流固态变压器(HMDCSST),兼具PS-DAB和SR-DAB在灵活控制和高效变换方面的优势,主要对其动态特性和快速响应控制策略进行研究。HMDCSST采用输入串联输出并联(ISOP)结构,在对PS-DAB和SR-DAB分别建立平均值和小信号模型的基础上,建立HMDCSST的整体小信号模型,并通过仿真证明小信号模型的准确性。为提高直流固态变压器的动态响应速度,抑制输入电压与负载功率扰动对输出电压的影响,提出一种输入电压前馈与负载功率预测相结合的快速响应控制策略,并利用频域分析伯德图对控制系统的稳定性进行分析。最后构建HMDCSST实验平台,对提出的快速响应控制策略进行实验验证,并与传统PI控制进行对比,实验结果验证了所提控制策略的有效性和优越性。 展开更多
关键词 混合模块化直流固态变压器 动态响应 小信号模型 控制策略
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LCC谐振变换器的电路建模与参数设计 预览
13
作者 欧伟丽 张政权 +3 位作者 刘庆想 张耀文 席静怡 蒋丹 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期49-54,共6页
对用于高压场合的LCC谐振变换器进行了分析和研究,采用基波近似法推导等效模型,建立了谐振电路的大信号模型和等效模型,对LCC谐振变换器的稳态特性进行分析,采用了一种以输入阻抗角为限定条件的参数设计方法,该方法可以实现谐振变换器... 对用于高压场合的LCC谐振变换器进行了分析和研究,采用基波近似法推导等效模型,建立了谐振电路的大信号模型和等效模型,对LCC谐振变换器的稳态特性进行分析,采用了一种以输入阻抗角为限定条件的参数设计方法,该方法可以实现谐振变换器零电压开关的同时兼顾谐振电流对效率的影响。在大信号模型的基础上,建立了小信号模型,得到输出电压与输入占空比之间的传递函数,从而建立闭环系统,实现电压的宽范围输出。通过Simulink仿真验证了所设计的LCC谐振变换器可实现全负载范围的零电压开关(ZVS),说明了设计方法的可行性。 展开更多
关键词 LCC谐振 稳态分析 小信号模型 闭环 零电压开关
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计及时滞环节的孤岛微电网控制器参数优化研究 预览
14
作者 刘一鸣 李彦哲 +1 位作者 董海鹰 马喜平 《电力系统保护与控制》 CSCD 北大核心 2019年第12期22-30,共9页
小信号模型是微电网控制器参数优化的基础。目前小信号模型是利用一个简化传递函数模型来进行研究,然而分布式电源(DG)在功率调节所建立的小信号模型中还存在时滞问题,特别是逆变器当中变流器功率响应的固有时滞即PWM时滞和数字电路采... 小信号模型是微电网控制器参数优化的基础。目前小信号模型是利用一个简化传递函数模型来进行研究,然而分布式电源(DG)在功率调节所建立的小信号模型中还存在时滞问题,特别是逆变器当中变流器功率响应的固有时滞即PWM时滞和数字电路采集方面的时滞问题。为此,不同于传统方法对微电网参数进行优化,而是建立含有时滞模型的小干扰信号模型,然后再进行控制器参数优化。通过对比考虑时滞的方法以及传统方法的差异,揭示参数不同对于系统稳定性的影响,从而提出含有时滞系统的微电网参数优化方法。通过建立含有2个DG的并联微电网孤网系统,比较了系统特性的差异,验证了所提方法的合理性和优越性。 展开更多
关键词 孤岛微电网 时滞系统 小信号模型 参数优化 系统稳定性
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基于虚拟同步发电机的微网逆变器控制策略分析 预览
15
作者 王鑫琪 黄陈蓉 +1 位作者 张建德 李闯 《电工技术》 2019年第12期45-47,52共4页
针对传统虚拟同步发电机(VSG)控制策略的不足,本文提出一种优化的控制模型,包括功率外环、VSG本体算法以及电压电流环的三环控制,提高系统动态过程的稳定性及快速性。建立VSG在并网模式下的等效电路图,运用小信号分析方法,对系统进行稳... 针对传统虚拟同步发电机(VSG)控制策略的不足,本文提出一种优化的控制模型,包括功率外环、VSG本体算法以及电压电流环的三环控制,提高系统动态过程的稳定性及快速性。建立VSG在并网模式下的等效电路图,运用小信号分析方法,对系统进行稳定性分析,运用控制变量法,通过根轨迹图观察参数对系统稳定性的影响,进而得出VSG参数的选取范围。Matlab/Simulink仿真结果证明了所设计VSG控制策略及参数选择的正确性。 展开更多
关键词 虚拟同步发电机 三环控制 小信号模型 控制变量法 参数分析
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模拟直流发电机的光伏变换器控制稳定性分析 预览
16
作者 张凯涛 张辉 +1 位作者 支娜 谭树成 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2019年第1期115-116,120共3页
提出一种功率分配型虚拟直流发电机(VDCG)控制策略,使光伏变换器具备直流发电机惯性和阻尼。建立光伏变换器下垂控制与VDCG控制小信号模型,利用阻抗比判据对两种控制策略小信号稳定性进行对比分析,仿真和实验结果表明VDCG控制具有较强... 提出一种功率分配型虚拟直流发电机(VDCG)控制策略,使光伏变换器具备直流发电机惯性和阻尼。建立光伏变换器下垂控制与VDCG控制小信号模型,利用阻抗比判据对两种控制策略小信号稳定性进行对比分析,仿真和实验结果表明VDCG控制具有较强小信号稳定性,验证了该控制策略的可行性。 展开更多
关键词 虚拟直流发电机 光伏变换器 下垂控制 小信号模型
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海洋可控源电磁发射机建模与控制方法 预览 被引量:1
17
作者 丁建智 张一鸣 +1 位作者 张加林 高俊侠 《北京工业大学学报》 CSCD 北大核心 2018年第8期1090-1098,共9页
海洋可控源电磁发射机是瞬变电磁勘探法的重要设备,针对一种以全桥直流变换器为拓扑结构的电磁发射机进行研究.为了设计这种电磁发射机,基于元件平均模型和能量守恒平均法,提出了非理想电磁发射机的大信号平均模型和交流小信号模型,同时... 海洋可控源电磁发射机是瞬变电磁勘探法的重要设备,针对一种以全桥直流变换器为拓扑结构的电磁发射机进行研究.为了设计这种电磁发射机,基于元件平均模型和能量守恒平均法,提出了非理想电磁发射机的大信号平均模型和交流小信号模型,同时,给出其峰值电流控制器的设计方法.通过对所提出的非理想模型的等效功率级传递函数和闭环输出阻抗进行详细的理论分析,完善了非理想模型,并说明了非理想模型的必要性和合理性.最后,实验结果验证了所提出的非理想模型的正确性和优越性. 展开更多
关键词 电磁发射机 非理想模型 小信号模型 峰值电流控制
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基于对称控制的不对称半桥变换器建模与设计 预览
18
作者 陈宗祥 何瑞阳 +1 位作者 夏冰 葛芦生 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2018年第12期91-92,132共3页
传统不对称半桥(AHB)存在变压器激磁电流的直流偏磁、开关管电压应力不同等现象;而对称控制有助于改善这些问题。在此介绍了对称控制的AHB电路原理。提出了利用状态空间平均法建立基于对称控制的AHB变换器小信号模型,分析了静态工作点... 传统不对称半桥(AHB)存在变压器激磁电流的直流偏磁、开关管电压应力不同等现象;而对称控制有助于改善这些问题。在此介绍了对称控制的AHB电路原理。提出了利用状态空间平均法建立基于对称控制的AHB变换器小信号模型,分析了静态工作点并设计了补偿网络。最后制作了600W实验样机,实验结果验证了理论分析。 展开更多
关键词 变换器 对称控制 不对称半桥 小信号模型
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基于buck电路开关电源的小信号模型及环路设计 预览
19
作者 孙凯博 《数码设计》 2018年第15期76-77,共2页
建立了buck电路在连续电流模式下的小信号数学模型,并根据稳定性原则分析了电压模式和电流模式控制下的环路设计问题。
关键词 开关电源 小信号模型 电流模式控制 电压模式控制
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GaN HEMT开关器件小信号模型
20
作者 张宗敬 雷天民 +3 位作者 刘辉 张杰 耿苗 罗卫军 《半导体技术》 CSCD 北大核心 2018年第6期443-448,455共7页
GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)开关器件模型的研究对提高电路性能和缩短研发周期有着重要的意义。为了开发更加精确的电路模型,基于AlGaN/GaN HEMT开关器件的物理结构得到其等效电路模型。利用不同的方法提取开关器件的寄生电容、寄生... GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)开关器件模型的研究对提高电路性能和缩短研发周期有着重要的意义。为了开发更加精确的电路模型,基于AlGaN/GaN HEMT开关器件的物理结构得到其等效电路模型。利用不同的方法提取开关器件的寄生电容、寄生电感以及寄生电阻。对于栅极附加有千欧姆量级偏置电阻的开关器件提出了一种新的本征参数提取方法。最后通过引入误差因子来评估该模型的准确性和应用在单刀双掷(SPDT)开关电路中检验模型的正确性。结果表明,误差因子E11=E22〈2.96%,E12=E21〈1.27%,开关电路拟合S参数与实测S参数结果基本吻合。所设计的小信号模型对未来GaN基电路设计提供了一定的理论指导。 展开更多
关键词 ALGAN/GAN HEMT 开关 小信号模型 本征参数 误差因子
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