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全垂直式GaN-on-SiC沟槽MOSFET
Fully-Vertical GaN-on-SiC Trench MOSFETs
Jialun Li · Renqiang Zhu · Ka Ming Wong · Kei May Lau · IEEE Electron Device Letters · 2024年12月
本文首次展示了由导电 AlGaN 缓冲层实现的全垂直型碳化硅基氮化镓沟槽金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。该器件展现出良好的导通状态性能,包括 2.43 kA/cm² 的最大漏极电流密度和 5 V 的高阈值电压。在低 <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex-math notation="LaTeX">$...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项全垂直GaN-on-SiC沟槽MOSFET技术具有重要的战略意义。该器件实现了2.43 kA/cm²的高电流密度和5V的高阈值电压,这对于我们的光伏逆变器和储能变流器产品具有直接价值。高阈值电压意味着更强的抗干扰能力和更高的系统可靠性,这在大功率应用场景中至关重要。 ...
缓解高功率密度
U)WBG功率模块封装中绝缘问题的应对策略:侧重于替代封装材料的综合评述
Pujan Adhikari · Mona Ghassemi · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月
功率模块封装的未来取决于碳化硅(SiC)、氮化铝(AlN)和金刚石等(超)宽带隙[(U)WBG]材料的发展。然而,突破这些材料的应用界限在绝缘系统方面面临重大挑战,绝缘系统必须承受相关的严苛参数。这些挑战带来的后果包括高电场、空间电荷积累、电树枝化和局部放电(PD),所有这些都可能导致功率模块故障。本文深入探讨了(U)WBG功率模块绝缘材料面临的这些挑战,以及近期旨在缓解三相点(TPs)电场应力和解决局部放电问题的研究。文章首先探讨了三相点的高电场问题,接着研究了在高频、高温等实际运行条件下,封...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这篇关于超宽禁带功率模块封装绝缘技术的综述具有重要战略意义。随着公司在光伏逆变器和储能系统领域持续推进高功率密度、高效率产品开发,SiC等宽禁带半导体器件的应用已成为核心技术方向。然而,论文揭示的绝缘系统挑战——高电场应力、空间电荷积累、电树枝和局部放电问题——正是制约我们...
基于深度强化学习的智能反射面辅助无人机无线能量传输网络能效优化
Energy Efficiency Optimization in Intelligent Reflecting Surface-Aided UAV Wireless Power Transfer Networks Using DRL
Kimchheang Chhea · Sengly Muy · Jung-Ryun Lee · IEEE Transactions on Vehicular Technology · 2024年12月
较低的生产成本促使人们开展了将无人机(UAV)用于无线通信的研究。然而,无人机的传输功率和尺寸有限,这使得在满足对高数据速率和能量效率(EE)不断增长的需求的同时,使用先进的通信模型颇具挑战。本文研究了一种由智能反射面(IRS)增强的、具备无线信息与能量同步传输(SWIPT)功能的高能效无人机网络,其中IRS用于提高地面用户设备(GUE)的能量效率。目标是通过联合控制无人机的飞行路线、IRS相位转向、无人机传输功率以及能量传输技术的功率分配(PS)比,来最大化平均能量效率。所构建的最大化平均能量...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,该论文提出的基于智能反射面(IRS)和深度强化学习的无人机无线能量传输技术,为我们在分布式能源管理和智能运维领域提供了创新思路。 在技术价值层面,该研究的核心亮点在于通过IRS增强无线能量传输效率,这与阳光电源在光伏电站和储能系统的智能监控需求高度契合。当前我们的大型地面...
基于LADRC的减小直流电压波动的三相PWM整流器改进型无差拍预测直接功率控制
Improved Deadbeat Predictive Direct Power Control for Three-Phase PWM Rectifier With Reduced DC Voltage Fluctuation Based on LADRC
He Ma · Xuliang Yao · Jingfang Wang · Xinghong Luo 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
针对三相电压源PWM整流器在传统无差拍预测直接功率控制下动态响应慢、稳态有功功率误差等问题,提出一种基于线性自抗扰控制(LADRC)并结合自适应虚拟电容与反馈校正的方法。通过外环引入虚拟有功分量,显著提升负载扰动下的动态响应速度,并消除稳态有功功率误差。详细阐述了所提LADRC-AVCFD策略的参数设计、抗扰能力及稳定性分析。实验结果表明,在1.5 kW样机平台上,稳态有功误差完全消除,直流电压波动降低75%,负载扰动下调节时间缩短81%。
解读: 该LADRC-AVCFD控制策略对阳光电源储能变流器和车载充电机产品具有直接应用价值。在ST系列储能变流器中,75%的直流母线电压波动抑制能力可显著提升电池侧电压稳定性,延长电池寿命;81%的负载扰动响应速度提升对PowerTitan系统的功率快速调节至关重要。在OBC充电机领域,消除稳态功率误差可...
SiC MOSFET配SiC肖特基二极管半桥配置串扰诱导栅源电压峰值精确预测的改进模型
Improved Model for Crosstalk-Induced Voltage Peaks Prediction
Manish Mandal · Shamibrota Kishore Roy · Kaushik Basu · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
SiC MOSFET快速开关瞬态降低开关损耗但产生高dV/dt。有源器件导通时高dV/dt增加互补器件栅源电压可能导致误导通产生正串扰,关断时栅源电压降低导致负串扰。负栅压(NGV)可限制正串扰峰值低于阈值但可能加剧负串扰峰值超出安全范围影响SiC MOSFET可靠性。提出改进模型精确预测SiC MOSFET串扰诱导栅源电压峰值,采用SiC肖特基二极管避免MOSFET体二极管反向恢复。除建模非线性电容、寄生电感和时变dV/dt外,结合详细沟道电流模型和PCB寄生电容增强预测有源器件漏源电压梯度和...
解读: 该SiC串扰预测模型技术对阳光电源SiC功率模块设计有重要应用价值。改进模型可应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器的SiC半桥设计,优化NGV和栅极电阻选择以抑制串扰并避免误导通。该技术对PowerTitan大型储能系统SiC功率模块的可靠性设计和PCB布局优化有指导意义。精确的串扰预测对阳光电源S...
一种用于评估潜在SF6替代气体热开断能力的排序算法
A Ranking Algorithm for the Thermal Interruption Ability of Potential SF6 Alternative Gases
Jiu Dun Yan · Kaiyuan Zhang · Rui Cao · Yi Wu · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年12月
提出了一种排序算法,用于辅助筛选高压气吹断路器中不同气体的热开断能力。该算法直接基于气体材料特性,无需复杂电弧仿真。尽管未显式考虑产品设计影响,其排序结果与五种气体的实验室热开断数据及三种SF6替代气体的商用规模试验结果具有良好一致性。深入分析表明,在500K至15,000K温度范围内,气体密度与定压比热容的乘积及其电导率是决定电弧近零电流区弧柱尺寸主导作用的关键因素,进而影响冷却性能。
解读: 该SF6替代气体热开断能力评估算法对阳光电源中高压开关设备选型具有重要参考价值。在PowerTitan大型储能系统和1500V光伏系统中,中压断路器是关键保护设备,SF6气体因温室效应面临替代压力。该算法基于气体材料特性快速筛选环保替代气体,可指导阳光电源在ST系列储能变流器、集中式SG逆变器的配套...
非最小相位零点主导的功率同步控制动态性能
Dynamic Performance of Non-Minimum-Phase Zeros-Dominated Power-Synchronization Control
Xin Jin · Ningyi Dai · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年12月
在这封信中,研究发现,由 <italic xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">q</i> 轴电流注入引起的功率同步控制(PSC)的非最小相位零点,仅在弱电网中对系统起主导作用,但换流器电压幅值较低的情况除外。利用伯德增益/相位关系,考虑右半平面(RHP)零点的位置,提出了带宽和相位裕度之间的折衷分析条件。与忽略 RHP 零点影响的设计相比,系统动态性能得...
解读: 该研究对阳光电源构网型储能系统(如PowerTitan)和弱电网场景下的光伏逆变器具有重要指导意义。PSC功率同步控制是GFM构网型控制的核心技术,文章揭示的非最小相位零点问题直接影响弱电网条件下的暂态稳定性和动态响应速度。对于ST系列储能变流器在低短路比场景(如偏远地区微网、海岛储能)的应用,需在...
用于径向配电系统保护装置配置多目标优化的确定性分支切割算法
Deterministic Branch and Cut Algorithm for Multiobjective Optimization of Protective Device Allocation in Radial Distribution Systems
Zbigniew Galias · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2024年12月
安装保护装置可通过故障隔离来提高配电系统的可靠性。利用各种单目标优化方法可以找到保护装置的最优位置,使给定的目标函数最小化。针对不同目标函数得到的解可能会有显著差异。多目标优化算法可用于解决考虑多个目标函数的优化问题。在本研究中,提出了一种新的分支定界算法,用于解决单馈线辐射状配电系统中保护装置配置的多目标优化问题。研究表明,所提出的算法能够成功处理规模非常大的配电系统。将该算法的性能与其他三种方法的性能进行了比较:1) 穷举搜索法;2) 进化算法;3) 强化学习算法。结果表明,无论是在计算时间...
解读: 从阳光电源配电网业务视角来看,这项多目标优化保护装置配置技术具有重要的战略价值。随着公司在分布式光伏、储能系统及微电网解决方案领域的深入布局,配电网的可靠性优化已成为提升系统整体性能的关键环节。 该论文提出的确定性分支切割算法在处理辐射状配电系统的保护装置优化配置问题上展现出显著优势。对于阳光电源...
用于LED照明应用的零电压切换与降低电流应力
Zero voltage switching with reduced current stress for LED lighting applications
Kambhampati Venkata Govardhan Rao · Malligunta Kiran Kumar · B. Srikanth Goud · Ramanjaneya Reddy Udumula 等8人 · IET Power Electronics · 2024年12月 · Vol.18
本文提出一种用于直流电网的软开关全桥LED驱动电路,适用于调光控制应用。该电路通过软开关技术实现零电压切换,有效降低开关损耗,并减小了电流应力,从而提升系统效率与可靠性。该全桥变换器可直接由直流电网供电,驱动器件数量减少的LED灯泡,具有高效率、高稳定性的特点,适用于未来直流配电系统中的LED照明应用。
解读: 该零电压软开关技术对阳光电源DC-DC变换器产品线具有重要借鉴价值。全桥拓扑的ZVS实现与电流应力优化可直接应用于ST系列储能变流器的DC-DC环节,降低SiC/IGBT器件开关损耗,提升变换效率。降低电流应力的设计思路可优化PowerTitan储能系统中的DC-DC变换模块,减小磁性元件体积,提高...
直接键合铜基板底部铜层对功率模块局部放电性能的影响
Impacts of the Bottom Copper Layer of Direct-Bond Copper Substrates on the Partial Discharge Performance in Power Modules
Yuan Gao · Kai Yin · Claus Leth Bak · Asger Bjørn Jørgensen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
本文研究了直接键合铜(DBC)基板底部铜层对功率模块局部放电(PD)性能的影响。建立了不同布局的DBC样品有限元仿真模型,并对其电场分布进行了对比分析。结果表明,通过使底部铜层浮空、施加一半的高压,或者部分或完全去除底部铜层,可以显著降低DBC基板三相点处的最大电场。制作了多个DBC样品,并对其局部放电性能进行了实验测试。完全去除底部铜层可使局部放电起始电压(PDIV)提高79%以上。实验结果与仿真分析吻合良好,验证了研究结果。制作了一个采用完全去除底层铜概念的模拟功率模块,并按照IEC 602...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于DBC基板底层铜层优化以提升局部放电性能的研究具有重要的战略价值。在光伏逆变器和储能变流器向中高压、大功率方向发展的趋势下,功率模块的绝缘可靠性已成为制约产品性能提升的关键瓶颈。 该研究通过有限元仿真与实验验证相结合,系统分析了底层铜层不同布局方案对电场分布的影响...
一种用于GaN HEMT中肖特基型pGaN栅极的综合寿命模型
A Comprehensive Lifetime Model for Schottky-Type pGaN Gate of GaN HEMTs
Siddhesh Gajare · Han Gao · Christopher Wong · Shengke Zhang · IEEE Electron Device Letters · 2024年12月
本文对增强型氮化镓(GaN)高电子迁移率晶体管(HEMT)在不同加速栅极电压和温度条件下开展了系统的随时间变化的栅极击穿研究。碰撞电离(I.I.)被确定为导致 p-GaN 栅极击穿失效的主要老化机制。基于碰撞电离机制,本文建立了一个全面的栅极寿命模型,以定量描述平均失效时间(MTTF)与电压和温度的关系。在不同温度范围内观察到两种不同的激活能($E_{\mathbf {a}}$)。在较低温度下,平均失效时间对温度的依赖性主要受碰撞电离系数温度依赖性的影响,导致激活能为负值。在较高温度下,热电子发...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于增强型GaN HEMT器件pGaN栅极寿命模型的研究具有重要的战略价值。GaN功率器件凭借其高频、高效、高功率密度特性,正成为光伏逆变器和储能变流器等核心产品实现技术跃升的关键使能技术。 该研究系统揭示了pGaN栅极的失效机制,确认碰撞电离是主要退化路径,并建立了...
原位N₂或H₂/N₂等离子体预处理对Si₃N₄/AlN/GaN MIS-HEMT界面与边界陷阱的研究
Interface and Border Traps Study in Si₃N₄/AlN/GaN MIS-HEMTs With In-Situ N₂ or H₂/N₂ Plasma Pretreatment
Jiaofen Yang · Jing Xiao · Ming Tao · Kai Tang 等6人 · IEEE Electron Device Letters · 2024年12月
本研究探究了原位 N₂ 或 H₂/N₂ 等离子体预处理对常开型 Si₃N₄/AlN/GaN 金属 - 绝缘体 - 半导体高电子迁移率晶体管(MIS - HEMT)中等离子体增强原子层沉积(PEALD)AlN 与 GaN 之间界面陷阱态和近界面陷阱态的影响。分别采用高频电容 - 电压(HFCV)测试和电导法对具有不同时间常数的界面陷阱密度以及不同能级的界面陷阱密度进行了表征。分别采用准静态电容 - 电压(QSCV)测试和 1/f 噪声法对近界面陷阱的能级和空间分布以及近界面陷阱密度进行了表征。研究...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于GaN MIS-HEMTs器件界面陷阱态优化的研究具有重要的战略价值。氮化镓(GaN)功率器件凭借其高频、高效、高功率密度的特性,正成为光伏逆变器和储能变流器等核心产品的关键技术方向,直接影响系统的转换效率、功率密度和可靠性。 该研究通过H₂/N₂等离子体预处理技...
基于传播函数频谱的三芯电缆高阻故障早期定位方法研究
Research on Early Three-Core Power Cable High-Impedance Fault Location Method Based on the Spectrum of Propagation Functions
Chunqi Liu · Dongsheng Chen · Yimin Hou · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年12月
三芯电力电缆高阻故障易发展为严重故障,精准定位对保障线路可靠性至关重要。传统时域反射法检测灵敏度低,频域反射法存在干扰峰问题,导致定位不准。本文提出一种基于传播函数频谱(SPF)的故障定位新方法,通过建立电缆S参数模型,揭示高阻故障引起SPF谐振频率变化的机理,并采用积分变换算法从SPF中提取故障位置,数值仿真验证了方法可行性。在100米三芯电缆上设置高阻故障,利用矢量网络分析仪实测SPF。结果表明,相比TDR和FDR方法,该方法对高阻故障识别能力更强,定位结果更可靠,定位误差低于0.16%,具...
解读: 该三芯电缆高阻故障定位技术对阳光电源大型储能系统和光伏电站具有重要应用价值。PowerTitan储能系统和集中式光伏电站普遍采用三芯中压电缆连接变流器与升压变压器,高阻故障早期难以检测但易演变为严重事故。该方法基于传播函数频谱分析,定位精度达99.84%,显著优于传统TDR/FDR方法,可集成至iS...
一种用于交直流混合系统最优潮流研究的高效通用交直流支路模型
An Efficient Universal AC/DC Branch Model for Optimal Power Flow Studies in Hybrid AC/DC Systems
Mahmoud Shahbazi · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年12月
本文提出了一种新的高效通用交直流支路模型SADRA,适用于含电压与功率控制的交直流混合系统最优潮流研究。SADRA可统一建模交流、直流及交直流元件,包括电压源换流器及其接口设备(如点对点与多端高压直流)、移相变压器和调压变压器等。该模型直接耦合交流与直流电网,采用常规交流方程进行建模,并能有效实现VSC控制功能。由于结构简洁紧凑,SADRA具有快速且鲁棒的计算性能。通过对1359节点和3125节点大型交直流系统进行仿真,结果表明SADRA在通用性、控制实现能力及计算速度方面均优于现有方法,最快可...
解读: 该通用交直流支路模型SADRA对阳光电源储能系统和光伏并网产品具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中,SADRA可优化VSC换流器的功率调度和电压控制策略,实现交直流混合微网的快速潮流计算,提升系统经济性。对于ST系列储能变流器,该模型可用于多端直流互联场景的控制参数优化,特别是在含...
基于深度学习初始化与同伦延拓的牛顿-拉夫逊交流潮流收敛
Newton-Raphson AC Power Flow Convergence Based on Deep Learning Initialization and Homotopy Continuation
Samuel N. Okhuegbe · Adedasola A. Ademola · Yilu Liu · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年12月
潮流计算是许多电力系统研究的基础。随着可再生能源渗透率的提高,电网规划者倾向于在各种运行条件下进行多次潮流模拟,而不仅仅是在高峰或轻载条件下选取特定时刻进行模拟。对于电网规划者而言,尤其是在大型电网中,使交流潮流(ACPF)计算收敛仍是一项重大挑战。本文提出了一种两阶段方法来提高牛顿 - 拉夫逊交流潮流计算的收敛性,并将其应用于拥有6102个母线的得克萨斯州电力可靠性委员会(ERCOT)系统。第一阶段采用基于深度学习的初始化方法并进行数据再训练。在此阶段,开发了一个深度神经网络(DNN)初始化器...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项基于深度学习和同伦延拓法改进牛顿-拉夫逊潮流计算收敛性的研究具有重要的战略价值。随着公司光伏逆变器和储能系统在全球电网中的渗透率持续提升,电网规划面临的潮流计算挑战日益严峻,这项技术为解决大规模新能源并网场景下的电网仿真难题提供了创新思路。 该研究在6102节点的ER...
用于五端口变换器接口直流微电网高效运行的混合模型预测控制框架
Hybrid Model Predictive Control Framework for Efficient Operation of a Five-Port Converter Interfaced DC Microgrid
Arghya Mallick · Atanu Mondal · Ashish R. Hota · Debaprasad Kastha 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年12月
本文提出了一种基于混合模型预测控制(MPC)的直流微电网新型能量管理框架,旨在有效管理光伏(PV)电源、电池、燃料电池和超级电容器之间的功率分配,同时满足关键负载需求并符合运行约束条件。特别地,该框架缓解了制造商所规定的燃料电池和电解槽在实际运行中的某些难题。由于转换阶段少、体积紧凑、成本效益高且易于控制,采用多端口变换器拓扑来集成分布式能源(DER),而非使用多个变换器。为使多端口变换器平稳运行,开发了一个分层控制单元,用于与基于混合MPC的监督控制器和基于比例 - 积分(PI)补偿器的本地控...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,该论文提出的混合模型预测控制(MPC)框架与五端口变换器技术,对我司在分布式光储氢一体化系统领域具有重要参考价值。 该技术的核心优势在于通过多端口拓扑替代传统多变换器架构,实现光伏、电池、燃料电池、超级电容器等多种能源的协同管理。这与阳光电源当前推进的"光储氢充"一体化解...
面向错位鲁棒性的动态无线充电时域设计
Time-domain design for misalignment-tolerant dynamic wireless charging
Juan Carlos Quirós · Álvaro Llamas Calvo · Alicia Triviño · Eliseo Villagrasa Guerrrero · IET Power Electronics · 2024年12月 · Vol.18
本文针对动态无线电力传输中的功率传输线圈,基于有限元分析进行了磁设计。同时采用时域分析方法,建立了更为精确的模型,用于优化补偿网络参数的选择。最后,通过在实验室搭建实验平台,开展了一系列实验验证,结果表明所提设计方案在存在线圈错位的情况下仍具有良好的功率传输性能,有效提升了系统的鲁棒性与实用性。
解读: 该动态无线充电时域设计技术对阳光电源新能源汽车产品线具有重要应用价值。研究中的错位鲁棒性设计可直接应用于电动汽车无线充电桩开发,提升充电便利性;基于有限元分析的磁设计方法可优化充电线圈结构,降低磁损耗;时域分析建立的精确补偿网络模型,可借鉴用于车载OBC充电机的谐振参数优化,提高功率传输效率和抗干扰...
4H-SiC MOSFET电子辐照耦合短路特性的研究
A Study on Short Circuit Characteristics of 4H-SiC MOSFET Coupled With Electron Irradiation
Yan Chen · Yun Bai · Antao Wang · Leshan Qiu 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年12月
本文研究了4H-碳化硅(SiC)MOSFET的电子辐照耦合短路(SC)特性。提出了电子辐照耦合的短路影响机制,并进一步研究了少数载流子寿命对辐照后器件短路特性的影响。采用2 MeV电子对4H-SiC MOSFET和4H-SiC晶圆进行辐照。分析了4H-SiC MOSFET静态参数的变化,并通过极限短路(LSC)测试方法研究了电子辐照耦合下4H-SiC MOSFET的短路特性。结果表明,辐照后,4H-SiC MOSFET的短路峰值电流增加了9.6%,临界短路失效时间(<inline-formula...
解读: 从阳光电源的业务视角来看,这项关于4H-SiC MOSFET电子辐照耦合短路特性的研究具有重要的工程应用价值。SiC MOSFET作为我司光伏逆变器和储能变流器的核心功率器件,其可靠性直接影响系统的安全运行和全生命周期成本。 该研究揭示了电子辐照对SiC器件短路承受能力的退化机制:辐照后器件短路峰...
商用1.2-kV碳化硅MOSFET烧入技术的分析与优化
Analysis and Optimization of Burn-In Techniques for Screening Commercial 1.2-kV SiC MOSFETs
Limeng Shi · Hengyu Yu · Michael Jin · Jiashu Qian 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2024年12月
老化测试技术是一种成熟的筛选方法,旨在消除碳化硅(SiC)金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管(MOSFET)栅极氧化物中的早期故障。尽管该技术应用广泛,但优化老化测试技术以提高其效率和可行性仍是一项重大挑战。本研究对经过老化测试后的商用1.2 kV SiC平面MOSFET的性能进行了研究,重点关注阈值电压(<inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org...
解读: 作为全球领先的光伏逆变器和储能系统供应商,阳光电源在产品中大量使用1.2kV SiC MOSFET作为核心功率器件。该论文针对SiC MOSFET老化筛选技术的优化研究,对提升我司产品可靠性和降低制造成本具有重要战略意义。 从业务价值角度,该研究直击SiC器件早期失效筛选的核心痛点。传统burn-...
基于两级螺杆驱动的谐振式直线压电平台研制:实现纳米级分辨率与高输出力
Development of a Resonant Linear Piezoelectric Platform Driven by Two-Staged Screws With Nanometer Resolution and High Output Force
Jianhua Sun · Jie Deng · Shijing Zhang · Jing Li 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年12月
高性能直线压电平台是微纳操作与超精密制造的核心装置。本文提出一种尺寸为Φ60 mm × 76.5 mm的新型谐振式直线压电平台(RLPP),其特点在于采用两级螺杆机构实现双向直线运动,兼具纳米级分辨率、高输出力及断电自锁功能。该平台由悬臂梁结构的弯曲型混合压电执行器(BHPA)驱动,可在两种弯曲振动模式下工作,并通过双行波驱动显著提升输出力。理论分析与有限元仿真验证了两种工作模式及双行波驱动机制。实验结果表明,在300 V<sub>p-p</sub>电压和24.2 kHz频率下,样机最大输出力达...
解读: 该纳米级压电驱动技术对阳光电源功率器件封装与精密制造环节具有重要应用价值。在SiC/GaN功率模块生产中,两级螺杆压电平台的40nm分辨率可用于芯片键合、引线焊接等超精密装配工艺,72N高输出力满足压接需求,断电自锁功能确保工艺稳定性。在ST储能变流器与SG逆变器的母排焊接、散热器装配等环节,该平台...
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