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FPGA开关矩阵中基于通道结构的漏电流优化方法

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电子与信息学报 2013年第11期35卷 2784-2789页

作者：王一杨海钢余乐孙嘉斌中国科学院电子学研究所北京100190 中国科学院大学北京100049

从通道互连结构角度考虑,该文提出一种降低FPGA中开关矩阵漏电流的方法。根据漏电流与电路输入、输出状态有关的结论,利用连线开关盒(SWB)对信号的传输特性,将FPGA中开关矩阵的漏电优化等效在小规模的矩阵单元中实现。因为能够在有限的... 详细信息

从通道互连结构角度考虑,该文提出一种降低FPGA中开关矩阵漏电流的方法。根据漏电流与电路输入、输出状态有关的结论,利用连线开关盒(SWB)对信号的传输特性,将FPGA中开关矩阵的漏电优化等效在小规模的矩阵单元中实现。因为能够在有限的输出状态组合中搜寻最小漏电状态,相比仅通过电平恢复器确定SWB输出状态的方法,该算法能有效地降低漏电流,并且兼容电路级的漏电流优化方法。

关键词： FPGA 互连结构开关矩阵开关盒漏电流

无漏电流高效可靠三电平双Buck并网逆变器

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中国电机工程学报 2014年第9期34卷 1327-1336页

作者：洪峰刘周成万运强尹培培赵鑫王成华南京航空航天大学电子信息工程学院江苏省南京市210016

漏电流降低了非隔离型并网逆变装置的安全性和可靠性。已有研究通过将双极性调制全桥逆变器或半桥逆变器三电平化解决该问题。提出基于三电平双Buck逆变器的新思路,并重点研究其中的三电平双Buck全桥电路。该拓扑是将双Buck半桥逆变器... 详细信息

漏电流降低了非隔离型并网逆变装置的安全性和可靠性。已有研究通过将双极性调制全桥逆变器或半桥逆变器三电平化解决该问题。提出基于三电平双Buck逆变器的新思路,并重点研究其中的三电平双Buck全桥电路。该拓扑是将双Buck半桥逆变器中的输入均压电容用一个工频开关的桥臂取代得到,使得对地寄生电容电压在半周期内保持不变,有效地抑制漏电流至几乎可以忽略的程度。同时,该拓扑保持了双Buck电路无桥臂直通、体二极管不工作等特点,又降低了器件电压应力,使得桥臂输出变为单极性调制波。通过与各种无漏电流结构的综合比较可知,该拓扑除在器件总量上比H5结构多一个功率管外,在有源器件数量、通态电流经过器件数量、高频开关器件数量、是否需要均压控制等方面,均有一定优势,有助于降低系统复杂度,提高可靠性与变换效率。仿真与实验验证了上述分析。

关键词：并网逆变器漏电流多电平双降压式逆变器

一种具有漏电流抑制能力的ANPC型五电平调制策略及其载波实现方法

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中国电机工程学报 2018年第24期38卷 7326-7337页

作者：王付胜郑德佑杜成孝李祯付航刘芳合肥工业大学电气与自动化工程学院安徽省合肥市230009 越南兴安技术师范大学电力电子工程学院越南兴安160000

有源中点钳位五电平逆变器已逐步运用到大功率光伏并网系统中。为解决其漏电流问题,选取五电平空间矢量图中共模电压幅值最小的矢量合成参考矢量。在部分区域内采用"直角合成原则",其余部分采用"钝角合成原则",以实现全线性工作区内抑... 详细信息

有源中点钳位五电平逆变器已逐步运用到大功率光伏并网系统中。为解决其漏电流问题,选取五电平空间矢量图中共模电压幅值最小的矢量合成参考矢量。在部分区域内采用"直角合成原则",其余部分采用"钝角合成原则",以实现全线性工作区内抑制共模电压幅值为直流母线总电压的1/12,且每个载波周期内变化2次。根据矢量思想,提出一种基于零序电压注入的载波实现方法,该方法不需进行复杂的扇区判断和几何运算,易于工程实现。仿真和实验结果证明了此调制策略的正确性和可行性。

关键词：五电平漏电流共模电压幅值零序电压载波方法

三相非隔离型Heric光伏逆变器漏电流抑制研究

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电工技术学报 2016年第17期31卷 113-120页

作者：张纯江贲冰李建郭小强燕山大学电力电子节能与传动控制河北省重点实验室秦皇岛066004

近年来,非隔离型光伏逆变器以其重量轻、体积小、效率高的特点得到了学术界与工业界的广泛关注。其中漏电流是亟待解决的关键问题之一。在单相Heric电路基础上,提出三相Heric拓扑解决漏电流问题。分析了电路工作原理,建立了系统共模模型... 详细信息

近年来,非隔离型光伏逆变器以其重量轻、体积小、效率高的特点得到了学术界与工业界的广泛关注。其中漏电流是亟待解决的关键问题之一。在单相Heric电路基础上,提出三相Heric拓扑解决漏电流问题。分析了电路工作原理,建立了系统共模模型,探讨了不同调制策略对系统共模电压的影响,并提出基于布尔逻辑运算的调制策略解决共模波动问题,实现了系统共模电压恒定,从而使漏电流得到有效抑制。利用Matlab对提出方案进行了仿真研究,并在实验样机上进行了验证,实验结果证明了提出方案的有效性。

关键词：非隔离型光伏逆变器三相Heric拓扑共模电压漏电流

新型非隔离型三相三电平光伏并网逆变器及其漏电流抑制研究

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电工技术学报 2018年第1期33卷 26-37页

作者：郭小强朱铁影燕山大学电气工程学院河北省电力电子节能与传动控制重点实验室秦皇岛066004

在二极管中点钳位型逆变器(NPC)的基础上,提出一种新型非隔离型三相三电平光伏并网逆变器,并对其工作特性和漏电流特性进行研究。与NPC逆变器相比,新型逆变器的拓扑仅由十二个开关管和两个直流侧母线电容组成,比NPC逆变器少用了六个功... 详细信息

在二极管中点钳位型逆变器(NPC)的基础上,提出一种新型非隔离型三相三电平光伏并网逆变器,并对其工作特性和漏电流特性进行研究。与NPC逆变器相比,新型逆变器的拓扑仅由十二个开关管和两个直流侧母线电容组成,比NPC逆变器少用了六个功率二极管,拓扑结构得到了简化。为抑制其漏电流,在分析共模电压和开关状态关系的基础上,改进了传统两电平载波调制方案,提出一种新型单载波调制方案。分别通过并网仿真、并网实验和感性实验,验证了所提出拓扑的可行性与新型单载波调制策略的有效性。

关键词：光伏逆变器三电平逆变器非隔离型共模电压漏电流

采用关键路径漏电流变化分析的集成电路老化预测方法

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计算机辅助设计与图形学学报 2015年第2期27卷 371-378页

作者：邱吉冰韩银和靳松李晓维中国科学院计算技术研究所计算机体系结构国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049 北京计算机技术及应用研究所研发中心北京100854 华北电力大学电气与电子工程学院保定071003

为了应对集成电路老化对电子系统可靠性带来的威胁,提出一种应用关键路径漏电流变化进行负偏置温度不稳定性老化预测的方法.首先用被测芯片在一组测量向量敏化下的漏电流变化构成一个方程组,通过解方程组得到关键路径门电路的漏电流变化... 详细信息

为了应对集成电路老化对电子系统可靠性带来的威胁,提出一种应用关键路径漏电流变化进行负偏置温度不稳定性老化预测的方法.首先用被测芯片在一组测量向量敏化下的漏电流变化构成一个方程组,通过解方程组得到关键路径门电路的漏电流变化;然后通过漏电流变化与时延变化的关联模型,将漏电流变化转换得到门电路延迟变化;最后通过关键路径延迟变化来预测电路老化.对实验电路的仿真结果表明,该方法可用来预测负偏置温度不稳定性引起的电路老化,并且可通过增加测量时间来避免工艺偏差对预测精度的影响.

关键词：负偏置温度不稳定性漏电流老化工艺偏差

无变压器非隔离型三电平光伏逆变器载波调制对系统漏电流影响分析

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中国电机工程学报 2015年第16期35卷 4167-4174页

作者：郭小强李建魏宝泽卢志刚王宝诚孙孝峰电力电子节能与传动控制河北省重点实验室(燕山大学电气工程学院) 河北省秦皇岛市066004

调制策略是影响无变压器非隔离型光伏逆变器系统漏电流大小的重要因素之一。针对非隔离型三电平光伏逆变器,首先分析系统寄生电容电压和开关状态之间的关系,然后研究载波正向层叠和反向层叠调制对系统共模电压的影响,通过逻辑状态关系... 详细信息

调制策略是影响无变压器非隔离型光伏逆变器系统漏电流大小的重要因素之一。针对非隔离型三电平光伏逆变器,首先分析系统寄生电容电压和开关状态之间的关系,然后研究载波正向层叠和反向层叠调制对系统共模电压的影响,通过逻辑状态关系提出一种新型载波调制方案,并对三种载波调制方案进行仿真研究,最后在TMS320F28335DSP?XC3S400 FPGA数字控制实验平台上对上述方案进行实验研究,结果验证了提出方法的可行性和有效性。

关键词：无变压器非隔离型光伏系统三电平光伏逆变器载波调制共模电压漏电流

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级联H桥逆变器漏电流分析与抑制

电工技术学报 2017年第A2期32卷 103-110页

作者：王付胜于世能合肥工业大学电气与自动化工程学院合肥230009

针对非隔离型级联H桥逆变器的漏电流问题,首先建立带有寄生电容参数的逆变器共模等效模型,分别分析单电感电路与对称电感电路中漏电流的特点及其影响因素,指出在对称电感电路中通过优化调制策略可以有效抑制系统漏电流,而在单电感电路... 详细信息

针对非隔离型级联H桥逆变器的漏电流问题,首先建立带有寄生电容参数的逆变器共模等效模型,分别分析单电感电路与对称电感电路中漏电流的特点及其影响因素,指出在对称电感电路中通过优化调制策略可以有效抑制系统漏电流,而在单电感电路中调制手段无法解决漏电流问题。为此针对对称电感电路提出一种改进型载波层叠多电平调制策略,能够有效地抑制系统漏电流,而且实现简单、运算量小。最后仿真与实验结果验证了该方法的有效性与正确性。

关键词：非隔离型光伏系统级联型H桥逆变器漏电流调制策略载波层叠调制

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三相级联型光伏并网逆变器漏电流抑制研究

中国电机工程学报 2019年第2期39卷 594-603页

作者：郭小强周佳乐贾晓瑜贺冉电力电子节能与传动控制河北省重点实验室(燕山大学) 河北省秦皇岛市066004

针对级联型光伏并网逆变器,首先建立了传统三相级联H4光伏并网逆变器拓扑的系统共模模型,分析了系统漏电流、系统共模电压、差模电压三者之间的关系,揭示了传统三相级联H4光伏并网逆变器无法抑制漏电流的原因。提出了一种新型三相级联H... 详细信息

针对级联型光伏并网逆变器,首先建立了传统三相级联H4光伏并网逆变器拓扑的系统共模模型,分析了系统漏电流、系统共模电压、差模电压三者之间的关系,揭示了传统三相级联H4光伏并网逆变器无法抑制漏电流的原因。提出了一种新型三相级联H5光伏并网逆变器拓扑及其调制策略,有效地抑制了系统漏电流。最后,与三相级联H4光伏并网逆变器拓扑进行了性能对比研究,结果验证了所提方案的有效性。

关键词：非隔离型光伏系统级联型并网逆变器共模电压漏电流