“碳化硅功率半导体技术”专题前言

半导体功率器件(即电力电子器件)是电力电子技术的三大核心基础之一,被比作电力电子装置的“CPU”。现有功率器件多采用Si基或SOI基,但是受限于自身材料特性的影响,在节能与转换效率方面越来越显示出他们的局限性。为解决上述问题,半导体功率器件除了继续对传统器件进行新理论和新结构的创新研究外,也正在遵循“一代材料、一代器件、一代装置、一代应用”的发展趋势,从传统的Si基和SOI基向宽禁带半导体SiC和GaN基进行扩展和延伸。     

柔性纤维结构超级电容器研究进展

为了提高电源器件与人体高曲率表面的适配性，电源器件突破平板结构的限制，衍生出了柔性纤维结构。柔性纤维超级电容器具有高功率密度、超长循环寿命和柔性舒适等特点有望成为最具前景的柔性可穿戴电源之一。因此，本文主要介绍了碳材料、过渡金属氧化物以及复合材料三种功能材料对柔性纤维超级电容器结构和性能的影响。每种材料凭借自身独特的性质在柔性纤维超级电容器器件中发挥着重要作用，并助力可穿戴电源器件的发展。     

像素级光学滤波-探测集成器件的研究进展

传统光谱成像系统采用探测器与传统分光元件耦合的方式,体积较大、定制化能力不足。微/纳光机电系统的快速发展,为微型化光谱成像系统提供了解决途径。基于表面等离激元学和光学超表面的微纳滤波结构,可实现像素级的光场调控,有望替代传统滤波器件并具有与成像系统片上集成的潜力。近年来,集成了动态或静态滤波结构的光谱成像微系统已崭露头角,逐渐构建起全新的光谱成像方法,但在原理机制、器件性能、制造成本、集成装配工艺等方面还有许多需要攻克的难题。本文综述了国内外在像素级微纳滤波结构、滤波和成像器件的集成制造和装配等方面的研究进展,梳理了光学滤波-探测集成器件的发展脉络,探讨了其局限性并展望了发展趋势。     

有源电力滤波器在煤矿电网中的应用

目前,部分煤矿提升机系统采用直流全数字直流提升机电控设备,该设备在运行过程中,会产生大量谐波,对煤矿供电网络产生污染。针对煤矿提升机供电网络的这一问题,采用级联H桥型有源滤波器(APF)来达到降低煤矿电网谐波的目的,对于其交流侧控制,引入了反馈加前馈复合控制,该方法的跟踪性能比传统的反馈控制更加良好。对于直流侧控制,提出了对三相电压以及同相电容电压分别进行控制的方法:通过将有功电流注入参考电流的方法实现三相电压的平衡,同时通过将有功电压注入电压调制波的方法实现同相电容电压的平衡。最后给出了所设计系统的仿真验证。     

高功率干扰设备电磁辐射危害性及防护分析

电磁辐射危害人体健康,如不采取必要防护措施,长期接触会造成不可恢复的严重伤害。强功率干扰是电磁作战的必要手段,接触干扰设备的作战人员不可避免地会受到电磁辐射影响。针对电磁辐射的危害,对人体受害机理、典型防护措施和安全限界标准进行了简要介绍,在分析电磁波辐射场传播特性的基础上,对L频段高功率有源相控阵干扰设备的电磁辐射场强进行计算,明确了安全工作条件,提出了具体的安全防护措施。