一、RC电路瞬态过程电子仿真实验设计（论文文献综述）
徐业翔[1]（2021）在《基于低通负群时延电路基带信号时延同步技术与信号预测研究》文中提出群时延作为描述系统相频特性线性度的重要技术指标,在当今无线通信系统中受到了广泛关注。作为高速电路传输速度的影响因素,群时延的研究对于解决传感器网络信号同步问题具有重要意义。在基于快速变化信号的传感器网络中,由于不同信道的信号经过传感器产生时延不同,波动过大的群时延严重影响了信号数据融合速度,信号处理受到严重干扰。而负群时延电路可以有效解决传感器网络信号不同步现象,改善传感器网络信号传输质量,但是国内外对于低通负群时延电路的理论仿真模型研究较少,为解决该问题,论文针对低通负群时延电路综合理论、仿真分析、信号同步及行为预测实验展开研究。主要内容如下:（1）提出了一种基于RC、RL的低通负群时延电路,综合出该电路的理论模型并做了进一步的仿真计算对比分析。其中RL电路负群时延达到-2ns,传输系数达到-4d B;RC电路负群时延达到-3ns,传输系数达到-2d B。电路理论与仿真结果达到很好的一致性。（2）基于低通负群时延电路实现了传感器网络信号同步,从理论、仿真、实验验证了时延补偿可达-30ns的显着效果。（3）基于低通负群时延电路实现了1.5Hz的低频机械信号预测,输入输出信号相关性良好,通过实验实现了-0.3s的信号预测量。通过两种负群时延电路的提出与实验,可有效补偿工业系统中传感器信号传输时延,改善信号质量,提高高速信号传输效率,为日后负群时延电路在工业系统中的应用及信号完整性分析等领域的研究打下坚实的基础。
张雪珺[2]（2021）在《多工况下电力电子变换装置IGBT瞬态结温计算模型》文中进行了进一步梳理绝缘栅双极晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor）因其开关频率高、导通损耗小等优点在电力电子变换装置中大量使用,IGBT的安全运行对提高电力电子变换装置的可靠性起到至关重要的作用。但随着IGBT使用场景的功率等级和电压等级不断提高,其失效率也在不断增加。在IGBT运行过程中,由于应用场景不同,随机的外部因素如过电流、过电压等将导致结温瞬间升高,造成器件随机失效;各种工况下长期的热应力和电应力会对IGBT模块循环冲击,导致芯片与封装疲劳而造成器件老化失效,IGBT结温是降低器件失效率、预测器件寿命、提高系统可靠性的重要参数。所以需要建立多工况下电力电子变换装置IGBT瞬态结温模型,对IGBT在工作过程中的结温进行准确计算。首先,论文对IGBT在工作过程中的基本特性进行了分析,结合IGBT双脉冲测试,研究了影响IGBT瞬态损耗的工况参数,并对工况参数与IGBT损耗特性参数间的关系进行多项式拟合;基于损耗特性参数分段建立器件开关和导通损耗模型,对不同工况点IGBT单个周期瞬态损耗进行计算,并与测试结果对比,验证考虑多工况参数IGBT瞬态损耗模型的正确性。其次,基于IGBT模块传热特性,建立IGBT有限元模型,研究不同工况下输入功率参数、环境温度参数和散热参数不同时,对传统多芯片Foster模型各层热参数的影响;以数学的方法对工况参数与Foster模型中各层热阻热容建立拟合关系,修正传统多芯片Foster模型;对不同工况条件下,IGBT模块的稳态结温和瞬态结温进行理论计算,并与有限元模型仿真结果、传统热模型计算结果进行对比,验证修正热模型的正确性。最后,基于DC-DC BUCK变换器基本工作原理和负载特性,建立负载率变化时变换器电应力模型,通过MATLAB仿真软件建立负载率变化工况IGBT模块结温计算模型;搭建DC-DC BUCK变换器实验平台,对建立的IGBT损耗模型和热模型进行验证和分析,提出的IGBT瞬态结温计算模型能够准确反应IGBT损耗和结温的瞬态变化过程。上述的研究建立了适用于不同工况下电力电子变换装置中IGBT瞬态结温计算模型,可以准确快速的得到IGBT在工作时结温瞬态变化,可以用于IGBT模块健康状态监测和寿命预测,从而提高系统的可靠性。
金致含[3]（2021）在《PEMFC电堆状态检测与评估方法研究》文中提出质子交换膜燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC）作为一种可再生、无污染的新能源发电技术,得到了国内外广泛研究与应用。PEMFC健康状态（State of Health,SOH）检测是电池故障诊断的重要基础,包括了电堆的电极水淹、膜脱水、催化剂中毒、氧饥饿等诸多不良状态。针对PEMFC运作过程中水淹和膜脱水问题,电化学阻抗谱法（Electrochemical impedance spectroscopy,EIS）是一种重要的间接表征方案。离线EIS方法需要电子负载等昂贵测试设备,完整的一次测试所消耗时间较长。为了便捷、低成本的实现精度良好的PEMFC在线EIS测试,论文将EIS方法集成于PEMFC系统的变换器控制环节,实现较宽频率范围的EIS测试,设计了一种二进制测试信号组进行激励注入。论文将从测试信号设计、激励注入策略、系统模型构建、实验设计与验证四个方面展开研究,主要研究工作和创新如下:（1）研究了电堆EIS测试激励信号,采用了一种含有丰富频率和良好谱线强度的激励信号——伪随机二进制序列（Pseudo-Random Binary Sequence,PRBS）设计了测试信号组,能够应用于快速的宽频率EIS测试。（2）针对PEMFC系统在线电堆EIS测试要求,设计了集成EIS扰动测试的DC/DC变换器,通过将激励信号施加于DC/DC变换器的环路控制信号上,在直流电压功率变换的同时,实现电堆的宽频带EIS激励和测量。为结合不同应用拓扑结构的EIS测试方法设计做了基础性铺垫。（3）基于MATLAB/Simulink软件进行了系统建模,对于实验系统的基本结构和测试策略进行了仿真。对论文EIS测试策略在负载波动状态进行了实验分析,证明了一定的抗干扰性;对电堆膜干和水淹状态进行了仿真测试;对论文设计信号与多频率正弦信号激励进行实验对比;考虑了Boost变换器输入电容对于EIS测试的影响;提出了一种端口参数辨识策略,并进行了验证。（4）基于NI燃料电池半实物实时仿真平台与DSP控制器开展了硬件在环仿真实验研究,进行了控制器程序设计,实现了EIS在线测试,获取了PEMFC电堆模型的电化学阻抗谱。利用软件对实验数据进行参数识别,证实了本方法用于电堆在线状态检测和评估的可行性,适合嵌入式设备应用,具有一定工程使用价值。
库瓦特拜克·马木提,伊力亚尔·加尔木哈买提,霍加·托合塔森[4]（2020）在《Multisim仿真软件在电路分析基础实验教学中的应用效果探索》文中研究表明为了促进教学改革,针对"电路分析"这一信息类基础课程概念多、实践性强、比较抽象的特点,通过将虚拟实验引入传统实验教学中,从而能够积极提高学生对课程内容的理解和掌握.介绍了基于Multisim虚拟实验软件的内容及理念,重点分析动态RC和RLC电路的虚拟实验过程,将"电路分析"课程中的实体实验方式向虚拟化方式转移,有利于学生知识的理解和知识应用能力的培养,使学生对"电路分析"实验内容的掌握更加灵活和直观.
樊鹏[5]（2020）在《IGBT电力电子系统的电热建模及结温控制方法研究》文中提出随着新能源技术的迅速发展,大量电力电子装置投入运行,电力电子系统的可靠性问题日益突出。由于安全需要,车辆和电力行业对电力电子系统提出了在使用期限内保持高可靠性、低维护率的要求,以此减少能源利用的成本费用。电力电子变换器的可靠性由其最脆弱的部分决定,即半导体开关器件。在风力发电、电动汽车等复杂任务工况中,由于风速的随机性和驾驶员驾驶习惯以及路况的不确定性,IGBT功率模块将会一直处于一个不稳定的工况下运行。在复杂多变的运行环境下,器件内部的温度变化会加速疲劳老化过程,降低系统可靠性。因此,分析功率模块的失效机理,对IGBT电力电子系统进行电热建模,准确估测IGBT的内部结温,是电力电子系统可靠性研究的关键。本文以PWM逆变器为研究对象,建立电热耦合模型,对不同拓扑结构、调制方法、运行模式的电热状态进行研究,并提出相应的电热设计和电热控制方法,以此提高改善IGBT的使用寿命。主要研究内容如下:（1）作为电控系统的核心,应用广泛的PWM逆变器系统选定为本文研究对象。总结了IGBT功率模块的发展应用现状,阐述了开关器件IGBT的损耗模型、温度模型的建模方法,以及IGBT逆变器系统的电热控制、电热设计的研究现状,对本文的研究内容进行简要说明。（2）对传统两电平三相PWM逆变器进行电热耦合建模研究。从功率模块的内部封装结构进行分析,根据传热特性,建立了多时间尺度的电热仿真模型。根据损耗计算的电流变量和计算步长不同,建立了三种电热模型,对其计算得出的IGBT结温进行对比分析,并讨论计算步长对电热模型准确度的影响。接着在建立的电热耦合模型的基础上,对不同输出频率和开关频率下的逆变器的损耗分布进行了计算分析,为后续章节的研究做准备。（3）对新型准Z源逆变器进行电热建模研究。与传统两电平三相逆变器不同,准Z源逆变器具有独特的升压功能,允许桥臂短路。考虑这种直通状态对逆变器的电热行为带来的影响,本文建立了准Z源逆变器的电热模型,提出直接升压和分段升压两种调制方法下的逆变器半导体开关器件的动态损耗计算方法,对逆变器不同调制策略下IGBT的动态结温进行计算和对比分析。将准Z源逆变器应用在风力发电系统中,对不同风速下并网逆变器IGBT的电热状态进行计算分析,并对其进行寿命评估。（4）考虑芯片面积和芯片并联个数,从芯片到逆变器对大功率驱动系统进行电热建模研究。建立了计及IGBT芯片面积和个数的电热模型,并利用该模型得到开关器件芯片尺寸和数量与逆变器损耗和温度之间的关系,分析讨论了电机驱动器的开关器件的利用规律,即芯片面积、额定值、负载等参数对驱动器的电热性能和成本的影响,提出了对芯片面积和数量合理选型的电热设计方法,从而优化变流器的效率和电热性能。（5）提出直接控制结温波动的电热控制方法,通过动态调节逆变器的开关频率,改善电机瞬态运行过程中结温波动过大的电热状态。对不同负载工况下逆变器的电热状态进行仿真分析,以及在长时间循环工况下加入电热控制前后的IGBT的使用寿命进行计算对比,分析验证了所提出的基于开关频率的电热控制方法的正确性和有效性。
刘扬[6]（2020）在《SiC MOSFET短路特性及保护电路研究》文中研究指明碳化硅（Silicon Carbide,SiC）材料具有耐压高、开关速度快、临界击穿电场大、工作频率高、耐高温等特点,在对电力电子设备的效率和功率密度有更高要求的系统中,以SiC材料制备的功率器件成为更优的选择。但SiC由于其较小的芯片面积、较高的电流密度以及较薄的栅氧化层,与硅材料相比,其短路承受能力会更弱。为了让碳化硅器件能更加安全可靠地在电力电子设备中运行,对其短路特性及其故障保护电路的研究具有重要的意义。本文对SiC MOSFET的短路特性和保护电路进行研究,首先对SiC MOSFET器件特性进行分析,针对其器件特性进行了相应的驱动电路设计,确定了驱动电路各部分的参数。考虑到实际应用场合中存在的问题,所设计的驱动电路具有信号与电气隔离、欠压保护、短脉冲信号抑制、故障检测和短路保护功能。在此基础上,搭建短路测试平台,深入分析了不同门极驱动电阻RG、栅源间电容CGs和检测盲区时间Tblank等因素对SiC MOSFET短路特性的影响,提出了基于退饱和检测的改进软关断保护策略,并完成了电路设计。最后对设计的故障保护电路进行实验验证,与传统关断方式相比,采用本文改进的软关断方式能够有效地降低器件短路关断电压过冲,减缓短路电流下降速率。在关断过程中,改进的软关方式的电流变化率为1.04A/ns,关断电压尖峰为658V,与传统的关断方式相比,电流变化率减小了1.28A/ns,过压尖峰降低了128V。本文的研究结果有助于认识SiC MOSFET的基本短路特性并为SiC MOSFET故障保护电路设计提供了一定指导思路。
刘畅[7]（2020）在《SiC MOSFET串扰及高频振荡抑制研究》文中进行了进一步梳理功率器件是电力电子技术的重要组成部分,在工业应用和输配电系统中有着举足轻重的地位。对工业自动化提出更高要求的同时,基于硅材料的功率器件在变频器的应用中已没有了进一步提高的空间,但碳化硅材料的出现打破了这一技术瓶颈。国内外学者纷纷表示SiC MOSFET将取代Si IGBT成为新一代功率器件。本文研究内容如下:首先综述了功率器件的发展以及SiC MOSFET工程和学术背景,归纳总结了国内外关于SiC MOSFET在应用方面的研究现状。其次对功率MOSFET做简要介绍,阐述SiC MOSFET相关特性。着重介绍SiC MOSFET的开关行为模型,对于不同阶段功率器件导通和关断过程,绘制等效电路图,建立了数学方程。然后提出SiC MOSFET桥臂串扰的问题和抑制方法。通过理论分析及仿真实验两种方式的结合阐述了串扰产生的原理。介绍了多种抑制串扰的驱动电路设计方法,并基于有源串扰抑制方法,使用一种改进的栅极驱动电路。分析新型驱动电路的工作原理,给出设计参数。介绍仿真软件和实验平台,为驱动电路的设计提供分析方法和实验支撑,并通过双脉冲测试实验验证了该驱动电路串扰抑制的有效性。最后提出一种新型的谐振阻尼电路,以减少开关时的电压电流振荡现象。介绍SiC MOSFET寄生参数,并对SiC MOSFET导通振荡和关断振荡现象进行分析。从理论上定量分析振荡频率和阻尼系数,给出不同阶段的计算公式。提出一种采用空心PCB线圈谐振阻尼电路来抑制SiC MOSFET的开关振荡问题的方法。实验验证了在不同的条件下该驱动电路均能实现对功率侧电压电流振荡的抑制。该论文有图56幅,表4个,参考文献83篇。
揣国鸣[8]（2020）在《应用SiC MOSFET的无线充电系统效率优化研究》文中进行了进一步梳理无线电能传输（Wireless Power Transfer,WPT）技术,同传统的直插式充电技术相比,其不需要实体导线的连接,通过电磁场等物理场的耦合,便可以实现从一次侧到二次侧的供电。目前已经有很多关于WPT系统的效率研究成果,但是主要是关注于在无线充电过程之中的瞬时效率,在整个充电过程之中的整体效率研究还不足够充分。WPT系统效率提升的一个方面,便是宽禁带半导体材料器件在系统之中的应用。但是,伴随着SiC MOSEFT在大功率电力电子变换器之中应用的普及,其高开关速度所产生的高电压、电流变化率,所导致的电压、电流尖峰和开关震荡以及电磁干扰（EMI）问题,也变得不可忽视。本文的主要内容包括:完成了一套应用SiC材料器件的无线充电系统的硬件设计;针对电压、电流尖峰和开关震荡等问题进行了分析与抑制;结合SiC MOSFET器件性质,参考已有驱动方案,设计出了一种基于集成电路芯片的SiC MOSFET驱动电路。对此无线充电系统所应用的LCC-S补偿网络的理论传输效率以及系统之中的各部分硬件损耗进行了详细的定量分析;并以此为基础,引入了前人所提出的时间权重平均效率（Time Weighted Average Efficiency,TWAE）这一概念,以充电过程效率最大化原则对系统之中的补偿网络参数进行了优化;最后通过计算机仿真验证了文中所进行的研究与分析的正确性。
陈思彤[9]（2020）在《基于模型的SiC功率MOSFET温升估计研究》文中研究表明碳化硅功率MOSFET由于同时具有宽禁带器件耐高温、耐高压的特性,和功率MOSFET驱动损耗小,开关时间短的优点,可以保证良好的工作特性和较高的稳定性,满足汽车、电源、航空航天等系统对电力电子设备在能量密度、工作效率、节能环保等方面日益提高的要求,因此越来越成为研究和使用的热点。但在较高的开关频率下碳化硅功率MOSFET可能会产生振荡,过压和过流,这会造成巨大的开关损耗,导致器件温度上升,影响器件的性能甚至造成器件失效。因此对其进行特性建模和暂态分析,进而研究其工作特性并对其进行温升估计对保证器件和系统工作稳定性均具有重要意义。基于此,本文围绕ST公司生产的SCT30N120型号的碳化硅功率MOSFET进行了如下工作:首先,建立SiC功率MOSFET静态模型。对器件工作原理的理解和对器件性能的准确测量是对器件进行建模分析和温升估计的基础。为获得器件静态特性,搭建基于B1505A功率半导体测试仪的高温测试平台,对SCT30N120进行了测试,得到其宽温度范围内的输出特性、转移特性、通态电阻、阈值电压、寄生电容等参数曲线,并对其进行曲线拟合建模,为后续对动态特性的精确拟合建立基础。其次,对开关暂态过程进行建模及仿真分析。建立电路简化模型并对碳化硅功率MOSFET开关暂态过程进行分析,利用matlab对状态方程进行求解,建立的动态模型基于实验测试结果对阈值电压、导通电阻的温度特性及寄生电容的非线性特性进行考虑。通过这种建模方式,可对寄生电感、驱动电阻进行改变,研究寄生参数和驱动回路设置对开关过程的影响;并考虑了温度对阈值电压、导通电阻等参数的影响,可对温度进行设置,研究温度对开关暂态的影响。再次,通过有限元建模的方法,基于碳化硅功率MOSFET内部微观物理结构,建立器件有限元模型并对其各部分温升进行计算,对芯片可容许最大功率进行估算,此外改变散热条件和工况,对热应力进行分析。基于建立的模型和芯片热阻的定义,对热阻进行计算;进行瞬态仿真,得到器件温度瞬态响应曲线,提出热阻网络模型,基于此可对芯片温升进行估计。最后通过仿真,研究改变驱动电阻对器件损耗及开关行为的影响;并基于建立的热阻网络模型,进行瞬态仿真实验,研究器件温升情况。
郭瑞东[10]（2020）在《基于神经网络的发电机旋转整流器诊断技术研究》文中提出旋转整流器是航空三级式同步发电机中的一个重要部件。在发电机的运行过程中,旋转整流器长期处于高速旋转状态和高温工作环境,承受着较高的离心力和热应力,容易产生损坏和故障,这将直接影响到发电机运行状态。因此,研究旋转整流器的故障诊断和监测技术,对于提高航空发电机的可靠性,保障飞机的安全飞行,具有十分重要的研究意义和应用价值。本文以发电机旋转整流器为研究对象,重点研究了旋转整流器故障诊断和特征提取等关键技术。其中,分别研究了基于深度学习网络的故障特征提取和基于改进型极限学习机的故障分类。并设计了基于现场可编程逻辑门阵列（Field Programmable Gate Array,FPGA）的故障诊断系统,能够提高发电机旋转整流器的实时故障诊断效果。具体研究内容如下:（1）研究了基于深度置信网络的故障特征提取方法,并在网络模型添加Dropout进行优化,从而改善深度置信网络模型存在过拟合的问题,提高了模型的性能;同时为了解决极限学习机模型随机初始化参数导致诊断正确率不稳定问题,采用引力搜索算法对该分类器模型参数进行寻优,提高了模型的分类性能,又保证模型本身的快速性。（2）考虑到对发电机实施故障诊断时,对故障诊断的实时性要求很高。论文研究基于神经网络的故障诊断技术,并搭建了基于FPGA平台的故障诊断系统。尝试将神经网络模型移植到FPGA平台中,用于实时诊断发电机旋转整流器健康状态。在基于FPGA的故障诊断系统中,根据故障诊断技术不同组成部分将系统划分为不同模块设计。其中,数据采集模块利用AD芯片采集发电机的故障监测信号;FFT模块对采集数据进行频谱分析,以获取故障监测信号频谱特征;神经网络模块分别设计具有特征提取和分类能力的网络模型,用于实现特征提取及故障诊断。在本文研究中,还对几种网络模型的诊断系统性能进行了对比和分析。实验分析结果表明,基于FPGA的故障诊断系统诊断速度快,适用于对诊断实时性要求很高的航空发电机平台。
二、RC电路瞬态过程电子仿真实验设计（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、RC电路瞬态过程电子仿真实验设计（论文提纲范文）
（1）基于低通负群时延电路基带信号时延同步技术与信号预测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 前言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.3 本文主要研究工作 |
| 第二章 负群时延电路理论 |
| 2.1 负群时延电路简介 |
| 2.2 负群时延电路理论分析 |
| 2.3 RL和RC低通负群时延电路综合理论 |
| 2.3.1 RL低通负群时延电路综合理论 |
| 2.3.2 RL低通负群时延电路的计算仿真结果分析 |
| 2.3.3 RC低通负群时延电路的综合理论 |
| 2.3.4 RC低通负群时延电路的计算仿真结果分析 |
| 2.4 本章总结 |
| 第三章 基于低通负群时延电路的信号同步技术研究 |
| 3.1 传感器输入信号同步原理 |
| 3.1.1 时延补偿原理 |
| 3.1.2 时延补偿系统结构 |
| 3.1.3 传感器输入信号 |
| 3.1.4 基于传感器输入信号特征负群时延电路综合理论 |
| 3.2 基于输入信号特征的低通负群时延电路综合理论研究 |
| 3.2.1 有源低通负群时延电路分析理论 |
| 3.2.2 有源低通负群时延电路综合分析 |
| 3.3 传感器阵列信号同步仿真实验 |
| 3.3.1 传感器阵列的延迟效应分析 |
| 3.3.2 传感器阵列信号同步仿真 |
| 3.4 传感器信号同步实验验证 |
| 3.4.1 负群时延电路时域信号验证 |
| 3.4.2 电缆延迟补偿实验 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于低通负群时延电路的信号预测研究及分析 |
| 4.1 机械运动信号预测原理 |
| 4.2 基于机械运动信号预测的负群时延电路设计 |
| 4.2.1 基于机械运动信号预测的负群时延电路综合理论 |
| 4.2.2 基于机械运动信号预测的有源负群时延电路 |
| 4.3 基于负群时延电路的信号预测实验 |
| 4.3.1 读取信号频率响应分析 |
| 4.3.2 基于信号预测的有源低通负群时延电路 |
| 4.3.3 输入输出信号相关性研究 |
| 4.3.4 信号预测时域实验验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 未来的工作 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻硕期间取得的研究成果 |
（2）多工况下电力电子变换装置IGBT瞬态结温计算模型（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及其意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 IGBT损耗模型的研究现状 |
| 1.2.2 IGBT模块结温模型的研究现状 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 2 考虑多工况参数电力电子变换装置IGBT瞬态损耗模型 |
| 2.1 IGBT的基本特性 |
| 2.2 多工况参数对IGBT瞬态损耗的影响分析 |
| 2.2.1 双脉冲测试平台 |
| 2.2.2 电压应力参数 |
| 2.2.3 电流应力参数 |
| 2.2.4 温度参数 |
| 2.2.5 驱动参数 |
| 2.3 开关周期瞬态损耗模型的建立 |
| 2.3.1 开关损耗模型 |
| 2.3.2 导通损耗模型 |
| 2.4 不同工况点瞬态损耗模型理论计算与分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 考虑多工况电力电子变换装置IGBT模块瞬态热模型 |
| 3.1 有限元模型的建立 |
| 3.2 传统多芯片FOSTER模型的建立 |
| 3.3 多工况参数IGBT模块传热特性分析 |
| 3.3.1 输入功率参数 |
| 3.3.2 环境温度参数 |
| 3.3.3 散热参数 |
| 3.4 修正热模型的建立 |
| 3.4.1 芯片-芯片焊料层修正热阻抗 |
| 3.4.2 耦合模块阻抗修正热阻抗 |
| 3.4.3 散热片-外部环境修正热阻抗 |
| 3.5 不同工况点瞬态热模型理论计算与分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 负载率变化时DC-DC BUCK变换器IGBT瞬态结温计算模型 |
| 4.1 BUCK变换器的负载特性 |
| 4.1.1 BUCK变换器基本原理 |
| 4.1.2 BUCK变换器负载特性 |
| 4.2 负载率变化时BUCK变换器电应力模型 |
| 4.2.1 电感电流连续工作模式(CCM)电应力模型 |
| 4.2.2 电感电流断续工作模式(DCM)电应力模型 |
| 4.3 仿真与实验验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的研究成果 |
| 致谢 |
（3）PEMFC电堆状态检测与评估方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 燃料电池及其应用背景 |
| 1.1.2 PEMFC故障诊断研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 PEMFC故障类别 |
| 1.2.2 PEMFC状态检测方法 |
| 1.3 本文主要研究内容与方法 |
| 第二章 PEMFC系统与EIS测试概述 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 PEMFC系统介绍 |
| 2.2.1 PEMFC基本原理 |
| 2.2.2 PEMFC系统概述 |
| 2.2.3 PEMFC功率控制 |
| 2.3 电化学阻抗谱测试 |
| 2.3.1 电化学阻抗谱 |
| 2.3.2 等效电路模型 |
| 2.4 EIS研究步骤 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 EIS激励信号设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 EIS激励信号 |
| 3.2.1 常见多频率信号 |
| 3.2.2 伪随机二进制序列 |
| 3.3 激励信号频谱设计 |
| 3.4 DIBS信号设计 |
| 3.4.1 DIBS信号原理 |
| 3.4.2 DIBS信号设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 PEMFC系统EIS状态检测 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 PEMFC升压系统建模 |
| 4.2.1 PEMFC升压系统模型 |
| 4.2.2 Boost变换器解析模型 |
| 4.3 EIS状态检测策略 |
| 4.3.1 基本思路 |
| 4.3.2 双闭环控制策略 |
| 4.3.3 基于双闭环控制的激励带宽分析 |
| 4.4 DIBS激励信号仿真实验 |
| 4.4.1 仿真实验系统搭建 |
| 4.4.2 稳定运行状态实验 |
| 4.4.3 负载波动状态实验 |
| 4.4.4 实验结果分析 |
| 4.5 膜干和水淹状态实验与评估 |
| 4.6 多频率正弦信号对比实验 |
| 4.6.1 Multisine信号对照组 |
| 4.6.2 对比实验结果分析 |
| 4.7 Boost变换器输入电容对EIS测试的影响 |
| 4.8 一种端口参数辨识策略研究 |
| 4.9 本章小结 |
| 第五章 实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 半实物实时仿真平台概述 |
| 5.2.1 硬件在环实验介绍 |
| 5.2.2 实验设备介绍 |
| 5.3 硬件在环实验 |
| 5.3.1 硬件在环实验设计 |
| 5.3.2 实验结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（4）Multisim仿真软件在电路分析基础实验教学中的应用效果探索（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 一阶阶RC电路的过渡过程仿真实验与分析 |
| 2 RLC二阶电路的过度过程仿真实验与分析 |
| 2.1 用直流信号作激励源观察RLC串联电路过渡过程 |
| 2.1.1 RLC电路过阻尼状态波形观察 |
| 2.1.2 RLC电路临界阻尼状态波形观察 |
| 2.1.3 RLC电路欠阻尼状态波形观察 |
| 2.1.4 RLC电路无阻尼状态波形观察 |
| 2.2 RCL串联电路谐振特性的仿真实验 |
| 3 结束语 |
（5）IGBT电力电子系统的电热建模及结温控制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 IGBT电热建模现状分析 |
| 1.2.1 损耗建模 |
| 1.2.2 热建模 |
| 1.2.3 电热计算 |
| 1.3 电力电子系统电热控制现状分析 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 第2章 三相PWM逆变器的电热建模分析 |
| 2.1 功率模块的电热特性 |
| 2.1.1 封装结构 |
| 2.1.2 功率模块的热传导 |
| 2.2 逆变器的电热仿真 |
| 2.3 逆变器的损耗模型 |
| 2.3.1 损耗模型A |
| 2.3.2 损耗模型B |
| 2.3.3 损耗模型C |
| 2.4 逆变器的温度模型 |
| 2.5 电热仿真分析 |
| 2.5.1 单位损耗脉冲热响应 |
| 2.5.2 周期损耗脉冲热响应 |
| 2.5.3 损耗分布 |
| 2.6 小结 |
| 第3章 三相准Z源逆变器的电热建模与寿命评估 |
| 3.1 准Z源逆变器的电气模型 |
| 3.1.1 准Z源逆变器的数学模型 |
| 3.1.2 准Z源并网逆变器的控制模型 |
| 3.2 准Z源逆变器的调制策略 |
| 3.3 准Z源逆变器的损耗模型 |
| 3.4 准Z源逆变器的温度模型 |
| 3.5 准Z源逆变器的寿命评估 |
| 3.6 准Z源风力发电系统的电热分析 |
| 3.6.1 准Z源逆变器的运行状态 |
| 3.6.2 额定风速下的电热计算 |
| 3.6.3 不同升压策略的电热分析 |
| 3.6.4 不同风速下的电热分析 |
| 3.6.5 不同风速下的寿命计算分析 |
| 3.7 小结 |
| 第4章 大功率驱动系统芯片级电热建模与电热设计 |
| 4.1 大功率驱动系统电热模型 |
| 4.2 考虑芯片数量和面积的损耗模型 |
| 4.3 考虑芯片数量和面积的温度模型 |
| 4.4 大功率驱动系统电热分析 |
| 4.4.1 芯片数目和面积对损耗的影响 |
| 4.4.2 芯片数目和面积对成本的影响 |
| 4.4.3 芯片数目和面积对结温的影响 |
| 4.5 大功率驱动系统电热设计 |
| 4.6 小结 |
| 第5章 三相PWM逆变器的电热控制与寿命评估 |
| 5.1 寿命相关参数分析 |
| 5.1.1 热失效机理 |
| 5.1.2 温度参数 |
| 5.2 电热控制相关参数分析 |
| 5.2.1 负载电流 |
| 5.2.2 开关频率 |
| 5.2.3 直流母线电压 |
| 5.2.4 负载频率 |
| 5.3 电热控制方法 |
| 5.4 电热控制仿真分析 |
| 5.4.1 堵转状态仿真分析 |
| 5.4.2 启动过程仿真分析 |
| 5.4.3 循环工况仿真分析 |
| 5.5 寿命评估 |
| 5.6 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
| 附录 B 攻读学位期间获得知识产权情况 |
| 附录 C 攻读学位期间参与科研项目情况 |
| 致谢 |
（6）SiC MOSFET短路特性及保护电路研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 2 SiC MOSFET器件特性及驱动电路研究 |
| 2.1 静态特性 |
| 2.2 开关特性研究 |
| 2.2.1 开关瞬态过程 |
| 2.3 SiC MOSFET驱动电路设计 |
| 2.3.1 驱动电压 |
| 2.3.2 栅极电阻 |
| 2.3.3 信号隔离电路 |
| 2.4 故障信号处理 |
| 2.5 功率回路关键参数选取 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 SiC MOSFET短路测试平台及实验分析 |
| 3.1 SiC MOSFET短路特性分析 |
| 3.2 短路测试平台 |
| 3.3 寄生参数对短路特性的影响 |
| 3.3.1 寄生电容对短路特性的影响 |
| 3.3.2 杂散电感对短路特性的影响 |
| 3.4 电路参数对短路特性的影响 |
| 3.4.1 驱动电阻RG对短路特性的影响 |
| 3.4.2 驱动电压VGS对短路特性的影响 |
| 3.4.3 母线电压VDC对短路特性的影响 |
| 3.5 短路特性实验 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 短路检测及保护电路设计 |
| 4.1 SiC MOSFET短路检测电路设计 |
| 4.1.1 短路检测电路工作原理 |
| 4.1.2 短路检测电路参数设计 |
| 4.1.3 短路检测电路实验验证 |
| 4.2 SiC MOSFET短路保护电路设计 |
| 4.2.1 固态断路器保护 |
| 4.2.2 软关断保护 |
| 4.3 软关断电路设计 |
| 4.3.1 可变栅压驱动结构 |
| 4.3.2 可变栅极电阻驱动结构 |
| 4.3.3 改进的故障关断方式 |
| 4.4 实验结果及分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要研究成果 |
| 致谢 |
（7）SiC MOSFET串扰及高频振荡抑制研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 SiC MOSFET特性及开关行为研究 |
| 2.1 功率MOSFET特性分析 |
| 2.2 开关过程及行为模型 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 SiC MOSFET串扰抑制驱动电路设计 |
| 3.1 串扰机理及典型抑制方法 |
| 3.2 新型串扰抑制驱动电路 |
| 3.3 仿真和实验平台 |
| 3.4 实验与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 SiC MOSFET开关振荡机理分析及抑制方法研究 |
| 4.1 SiC MOSFET振荡机理分析 |
| 4.2 空心PCB线圈阻尼振荡抑制电路 |
| 4.3 实验与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（8）应用SiC MOSFET的无线充电系统效率优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的来源 |
| 1.2 课题研究的背景和意义 |
| 1.3 国内外研究现状及分析 |
| 1.3.1 无线能量传输效率研究现状 |
| 1.3.2 SiC器件应用研究现状 |
| 1.3.3 研究现状小结 |
| 1.4 本论文的主要研究内容 |
| 第2章 无线充电系统硬件电路设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 无线充电系统概述 |
| 2.3 基于BOOST拓扑的PFC电路设计 |
| 2.3.1 Boost电路电感设计 |
| 2.3.2 Boost电路输出电容设计 |
| 2.3.3 Boost电路半导体器件选型 |
| 2.3.4 Boost电路软启动电路设计 |
| 2.4 全桥逆变电路设计 |
| 2.4.1 SiC MOSFET选型 |
| 2.4.2 寄生参数的提取 |
| 2.4.3 直流解耦电容 |
| 2.4.4 RC缓冲电路 |
| 2.5 SIC MOSFET驱动电路设计 |
| 2.5.1 SiC MOSFET驱动电路直流供电 |
| 2.5.2 驱动芯片1ED020I12-F2 |
| 2.5.3 功率放大芯片IXDD609 |
| 2.6 LCC-S补偿网络设计 |
| 2.7 仿真及实验验证 |
| 2.7.1 SiC MOSFET驱动电路的双脉冲测试 |
| 2.7.2 全桥逆变电路在Pspice之中的仿真实验 |
| 2.7.3 无线充电系统仿真实验 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 LCC-S补偿无线充电系统效率分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 LCC-S补偿无线电能传输系统理论传输效率研究 |
| 3.2.1 系统的等效电路及阻抗分析 |
| 3.2.2 LCC-S补偿网络理论传输效率研究 |
| 3.3 LCC-S补偿无线充电系统硬件损耗分析 |
| 3.3.1 PFC电路硬件损耗分析 |
| 3.3.2 全桥逆变器部分硬件损耗分析 |
| 3.3.3 电感及传输线圈损耗分析 |
| 3.3.4 二次侧整流桥损耗分析 |
| 3.4 LCC-S补偿充电系统的总传输效率 |
| 3.5 无线充电系统的效率仿真分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 LCC-S补偿网络参数优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 时间权重平均效率研究 |
| 4.2.1 TWAE的概念 |
| 4.2.2 三元铁锂电池的充电过程分析与TWAE的计算 |
| 4.3 应用TWAE的 LCC-S补偿网络参数优化 |
| 4.3.1 TWAE的计算算法 |
| 4.3.2 最优TWAE的计算算法 |
| 4.3.3 系统的实际参数优化 |
| 4.4 仿真验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（9）基于模型的SiC功率MOSFET温升估计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外在该方向的研究现状及分析 |
| 1.2.1 SiC功率MOSFET器件研究现状 |
| 1.2.2 器件建模研究现状 |
| 1.2.3 器件热分析研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 SiC功率MOSFET静态模型的建立 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 器件结构及工作原理 |
| 2.3 静态特性测试 |
| 2.3.1 静态特性测试方案设计 |
| 2.3.2 主要静态特性测试 |
| 2.4 静态模型建立 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 SiC功率MOSFET开关暂态过程分析及仿真 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 开关暂态过程建模分析 |
| 3.2.1 开通过程暂态过程分析 |
| 3.2.2 关断过程暂态过程分析 |
| 3.3 开关暂态过程仿真 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 SiC功率MOSFET温升估计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 有限元建模 |
| 4.2.1 有限元分析原理 |
| 4.2.2 芯片结构 |
| 4.2.3 基于ANSYS的建模及仿真结果 |
| 4.3 热阻模型的建立 |
| 4.3.1 热学理论基础 |
| 4.3.2 热阻的计算 |
| 4.3.3 热阻网络参数的提取 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 仿真结果分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 暂态仿真结果分析 |
| 5.2.1 损耗计算方法 |
| 5.2.2 损耗结果分析 |
| 5.2.3 驱动电阻对开关暂态的影响 |
| 5.3 热阻网络模型的验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（10）基于神经网络的发电机旋转整流器诊断技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 飞机电源系统概述 |
| 1.1.2 航空发电机故障诊断重要性 |
| 1.2 飞机发电机故障诊断技术研究现状 |
| 1.2.1 转子故障国内外研究现状 |
| 1.2.2 定子故障国内外研究现状 |
| 1.2.3 旋转整流器故障诊断研究现状 |
| 1.3 论文研究内容及章节安排 |
| 第二章 基于神经网络模型的故障诊断技术研究 |
| 2.1 特征提取技术简介 |
| 2.1.1 DBN模型介绍 |
| 2.1.2 Dropout策略 |
| 2.1.3 Dropout-DBN模型 |
| 2.2 故障分类技术简介 |
| 2.2.1 ELM模型介绍 |
| 2.2.2 引力搜索算法概述 |
| 2.2.3 GSA-ELM模型 |
| 2.3 仿真模型实验验证 |
| 2.3.1 仿真模型及故障模式说明 |
| 2.3.2 数据采集与实验方法 |
| 2.3.3 实验结果分析 |
| 2.4 实际实验验证 |
| 2.4.1 物理平台简介 |
| 2.4.2 数据采集及预处理 |
| 2.4.3 实验验证及结果分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于FPGA的故障诊断系统设计 |
| 3.1 FPGA平台及系统开发简介 |
| 3.1.1 FPGA硬件芯片简介 |
| 3.1.2 软硬件测试环境选择 |
| 3.1.3 软件环境介绍 |
| 3.1.4 故障诊断系统设计流程图 |
| 3.2 模块设计及仿真验证 |
| 3.2.1 数据采集模块设计 |
| 3.2.2 FFT模块设计 |
| 3.2.3 神经网络模块设计 |
| 3.2.4 顶层系统设计 |
| 3.3 故障诊断系统实验结果分析 |
| 3.3.1 系统测试 |
| 3.3.2 性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 总结与展望 |
| 4.1 本文工作总结 |
| 4.2 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表(录用)的学术论文 |
四、RC电路瞬态过程电子仿真实验设计（论文参考文献）
- [1]基于低通负群时延电路基带信号时延同步技术与信号预测研究[D]. 徐业翔. 南京信息工程大学, 2021(01)
- [2]多工况下电力电子变换装置IGBT瞬态结温计算模型[D]. 张雪珺. 武汉大学, 2021(12)
- [3]PEMFC电堆状态检测与评估方法研究[D]. 金致含. 合肥工业大学, 2021
- [4]Multisim仿真软件在电路分析基础实验教学中的应用效果探索[J]. 库瓦特拜克·马木提,伊力亚尔·加尔木哈买提,霍加·托合塔森. 伊犁师范学院学报(自然科学版), 2020(04)
- [5]IGBT电力电子系统的电热建模及结温控制方法研究[D]. 樊鹏. 湖南大学, 2020(08)
- [6]SiC MOSFET短路特性及保护电路研究[D]. 刘扬. 西安理工大学, 2020(01)
- [7]SiC MOSFET串扰及高频振荡抑制研究[D]. 刘畅. 中国矿业大学, 2020(01)
- [8]应用SiC MOSFET的无线充电系统效率优化研究[D]. 揣国鸣. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [9]基于模型的SiC功率MOSFET温升估计研究[D]. 陈思彤. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [10]基于神经网络的发电机旋转整流器诊断技术研究[D]. 郭瑞东. 南京航空航天大学, 2020(07)