手把手教你学Simulink--基于新型电力电子拓扑与宽禁带器件的电网系统场景实例：GaN HEMT器件在高频逆变器中的开关特性建模

最新推荐文章于 2025-11-23 19:13:18 发布
最新推荐文章于 2025-11-23 19:13:18 发布
阅读量86 收藏
点赞数
CC 4.0 BY-SA版权
分类专栏： 手把手教你学 MATLAB 专栏 手把手教你学Simulink的模块库 手把手教你学 Simulink 文章标签： 人工智能 simulink matlab
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/MHD0815/article/details/151263952

目录

一、背景介绍

二、系统架构设计

三、建模过程详解

第一步：创建高频逆变器模型

1. 主电路拓扑

第二步：GaN HEMT器件建模

1. 选择器件模型

2. 关键参数设置（以EPC2045为例）

第三步：设计GaN专用驱动电路

1. 驱动要求

2. 在 Simulink 中实现驱动

3. 驱动电路拓扑

第四步：仿真开关瞬态过程

1. 仿真配置

2. 关键测量信号

第五步：开关特性分析与建模

1. 开通过程分析

2. 关断过程分析

3. 开关损耗计算

4. 寄生导通（Parasitic Turn-on）仿真

四、结果对比与优化

1. GaN vs Si MOSFET（对比仿真）

2. 优化措施验证

五、总结

核心收获：

GaN的拓展应用：

优化方向：

手把手教你学Simulink--基于新型电力电子拓扑与宽禁带器件的电网系统场景实例：GaN HEMT器件在高频逆变器中的开关特性建模

——基于新型电力电子拓扑与宽禁带器件的电网系统场景实例：GaN HEMT器件在高频逆变器中的开关特性建模

一、背景介绍

在新能源发电（光伏、风电）、电动汽车、数据中心电源等领域，对高效率、高功率密度的电力电子变换器需求日益增长。

氮化镓（Gallium Nitride, GaN）作为第三代宽禁带半导体（WBG）材料，其高电子迁移率晶体管（HEMT, Hi

了解本专栏 订阅专栏 解锁全文 超级会员免费看
手把手教你学Simulink——基于新型电力电子拓扑与宽禁带器件的电网系统场景实例：GaN HEMT器件在高频逆变器中的开关特性建模
MHD0815的博客
09-22 288
本文介绍了基于Simulink和Simscape Electrical的GaN HEMT高频逆变器建模方法。通过构建半桥拓扑电路，详细说明了GaN器件参数设置（以EPC2045为例）、专用驱动电路设计（含负压关断和米勒钳位）以及开关瞬态过程仿真（配置1ns步长捕捉MHz级特性）。重点分析了开关损耗计算和寄生导通风险，并对比了GaN与Si MOSFET的性能差异。案例展示了如何优化驱动参数和PCB布局，验证了GaN器件在1MHz高频应用中的优势（开关损耗仅5μJ）。最后总结了GaN在数据中心电源、无线充电等领
基于新型电力电子拓扑与宽禁带器件的电网系统场景实例：GaN HEMT器件在高频逆变器中的开关特性建模
xiaoheshang_123的博客
09-25 43
摘要：本文通过Simulink+Simscape Electrical平台，详细演示了GaN HEMT器件在高频逆变器中的开关特性建模过程。重点包括：构建高频逆变器主电路拓扑、GaN器件参数设置、专用驱动电路设计、开关瞬态过程仿真分析，以及开关损耗计算和寄生导通现象研究。通过与Si MOSFET的对比仿真，验证了GaN器件在MHz级高频应用中的优势，并提出了负压关断、米勒钳位等优化措施。该建模方法为宽禁带半导体器件在高频电力电子系统中的设计与优化提供了有效工具。
手把手教你学Simulink--基于新型电力电子器件与拓扑结构的场景实例：GaN HEMT器件在高频并网逆变器中的应用
MHD0815的博客
09-16 530
在追求高功率密度高效率和小型化的现代电力电子系统中，传统硅基器件（如IGBT、MOSFET）已接近其物理极限。而氮化镓（Gallium Nitride, GaN）作为一种宽禁带半导体材料，正引领电力电子技术的下一次革命。GaN HEMT（High Electron Mobility Transistor）凭借其卓越的物理特性，成为高频应用的“理想开关✅超高的电子迁移率→ 开关速度极快✅极低的寄生电容（Ciss, Coss, Crss）→ 驱动损耗小✅无体二极管反向恢复电荷。
手把手教你学Simulink--基于新型电力电子拓扑与宽禁带器件的电网系统场景实例：Z源逆变器在电网并网中的软启动与调制仿真
MHD0815的博客
09-26 62
在新能源发电系统（光伏、风电）中，并网逆变器是连接直流电源与交流电网的关键设备。升压能力有限：输出电压 ≤ 直流输入电压直通问题：上下桥臂不能同时导通，否则短路需多级变换：光伏板低压 → Boost升压 → 逆变 → 并网Z源逆变器（Z-Source Inverter, ZSI）作为一种新型阻抗源网络逆变器✅升降压能力：可升压或降压，无需额外DC-DC变换器✅允许直通：利用直通状态实现升压，提高可靠性✅单级变换：直接实现DC-AC转换与电压调节✅软启动能力：通过控制直通占空比实现平滑启动。
学Simulink--基于新型电力电子拓扑与宽禁带器件的电网系统场景实例：GaN HEMT器件在高频逆变器中的开关特性建模
amy_mhd的博客
09-09 114
本文详细介绍了基于Simulink和Simscape Electrical的GaN HEMT高频逆变器建模方法。通过建立半桥拓扑结构，精确设置GaN器件参数（如EPC2045的关键特性），并设计专用驱动电路（含负压关断和米勒钳位），实现了MHz级开关过程的仿真分析。重点研究了开关瞬态特性、损耗计算和寄生导通现象，对比了GaN与Si MOSFET的性能差异，验证了负压驱动等优化措施的有效性。该方法为高频电力电子系统设计提供了实用工具，揭示了宽禁带半导体在提升功率密度方面的优势。
学Simulink--基于新型电力电子器件与拓扑结构的场景实例：GaN HEMT器件在高频并网逆变器中的应用
amy_mhd的博客
09-28 44
在追求高功率密度高效率和小型化的现代电力电子系统中，传统硅基器件（如IGBT、MOSFET）已接近其物理极限。而氮化镓（Gallium Nitride, GaN）作为一种宽禁带半导体材料，正引领电力电子技术的下一次革命。GaN HEMT（High Electron Mobility Transistor）凭借其卓越的物理特性，成为高频应用的“理想开关✅超高的电子迁移率→ 开关速度极快✅极低的寄生电容（Ciss, Coss, Crss）→ 驱动损耗小✅无体二极管反向恢复电荷。
手把手教你学Simulink——基于新型电力电子拓扑与宽禁带器件的电网系统场景实例：Z源逆变器在电网并网中的软启动与调制仿真
MHD0815的博客
09-11 53
在新能源发电系统（光伏、风电）中，并网逆变器是连接直流电源与交流电网的关键设备。升压能力有限：输出电压 ≤ 直流输入电压直通问题：上下桥臂不能同时导通，否则短路需多级变换：光伏板低压 → Boost升压 → 逆变 → 并网Z源逆变器（Z-Source Inverter, ZSI）作为一种新型阻抗源网络逆变器✅升降压能力：可升压或降压，无需额外DC-DC变换器✅允许直通：利用直通状态实现升压，提高可靠性✅单级变换：直接实现DC-AC转换与电压调节✅软启动能力：通过控制直通占空比实现平滑启动。
基于simulink的新型电力电子拓扑与宽禁带器件的电网系统场景实例：GaN HEMT器件在高频逆变器中的开关特性建模
xiaoheshang_123的博客
09-11 65
《手把手教你学Simulink：GaN HEMT高频逆变器建模》摘要 本文详细介绍了使用Simulink和Simscape Electrical对GaN HEMT器件在高频逆变器中的开关特性进行建模的方法。重点分析了GaN器件相比传统硅器件的优势，包括MHz级开关速度、低损耗等特点，并针对其特有的寄生导通风险提出解决方案。通过五步建模流程：1)搭建逆变器主电路；2)GaN器件参数设置；3)专用驱动电路设计；4)开关瞬态仿真；5)特性分析，完整呈现了高频开关过程。特别强调了负压关断、米勒钳位等关键技术，通过对
你学Simulink--基于新型电力电子拓扑与宽禁带器件的电网系统场景实例：Z源逆变器在电网并网中的软启动与调制仿真
amy_mhd的博客
09-12 75
在新能源发电系统（光伏、风电）中，并网逆变器是连接直流电源与交流电网的关键设备。升压能力有限：输出电压 ≤ 直流输入电压直通问题：上下桥臂不能同时导通，否则短路需多级变换：光伏板低压 → Boost升压 → 逆变 → 并网Z源逆变器（Z-Source Inverter, ZSI）作为一种新型阻抗源网络逆变器✅升降压能力：可升压或降压，无需额外DC-DC变换器✅允许直通：利用直通状态实现升压，提高可靠性✅单级变换：直接实现DC-AC转换与电压调节✅软启动能力：通过控制直通占空比实现平滑启动。
黄仁勋GTC开场：「AI-XR Scientist」来了！
2501_94005722的博客
11-20 1311
丛乐 (Le Cong)，斯坦福大学医学院病理学系和遗传学系教授。他被公认为是 CRISPR 基因编辑领域的奠基人之一。早在哈佛大学攻读博士学位期间，丛乐在导师张锋（Feng Zhang）和乔治・丘奇（George Church）的指导下，作为第一作者在 Science, Cell, Nature 杂志上发表了数篇标志性论文，首次证实 CRISPR/Cas9 系统可以在哺乳动物和人类细胞中实现基因编辑，为这一革命性技术的后续应用奠定了基石。
传统NLP算法
记录成长‌，知识沉淀，连接同行‌
11-19 742
传统NLP算法与当前大模型的对比分析 传统NLP算法主要基于规则和统计模型（如HMM、CRF、SVM），依赖人工特征工程和领域知识，适合特定任务但泛化能力有限。其优势在于可解释性强、计算资源需求低。典型应用包括分词、命名实体识别和文本分类等。 现代大模型（如Transformer架构LLM）采用预训练-微调范式，通过海量数据自动学习语言表示，具备强大的生成能力和跨任务迁移性。它们能处理复杂任务如对话生成和多语言翻译，但需巨额计算资源。 二者存在技术演进关系：大模型继承了传统NLP的核心思想，但通过深度学习实
基于华为开发者空间实现花卉识别
优快云高校俱乐部官方博客
11-21 1494
基于华为开发者空间实现花卉识别
人工智能在医疗行业的革命性应用：从诊断到个性化治疗
2501_94114442的博客
11-21 460
人工智能（AI）技术近年来已经渗透到各个行业，其中，医疗行业无疑是受益最大之一。从疾病的早期诊断到个性化治疗方案的制定，AI正在加速医学领域的变革。通过机器学习、深度学习、自然语言处理等技术，AI不仅能够处理和分析大量的医疗数据，还能够帮助医生做出更加精准的决策，提升患者的治疗效果，并优化整个医疗体系的运作效率。本文将探讨人工智能在医疗行业的应用，分析其在不同医疗领域的具体作用，并展望AI如何进一步推动医疗健康行业的发展。
【NullSwap】NullSwap: Proactive Identity Cloaking Against Deepfake
最新发布
人生不是轨道，是旷野。希望每天都有好心情。
11-23 150
由于生成模型的进步，被动检测高质量Deepfake图像的性能瓶颈，主动扰动提供了一种有前途的方法，通过将信号插入良性图像来禁用Deepfake操作。【生成模型的发展，使得生成高质量伪图越来越难被检测】然而，现有的主动扰动方法在以下几个方面仍然不能令人满意：【当前主动扰动存在的问题】1）由于直接元素添加而导致的视觉退化;2）对交换操纵的有效性有限;3）不可避免地依赖于白盒和灰盒设置，以在训练期间涉及生成模型。我们分析了深度伪造swap技术的本质，并论证了保护源身份而非目标图像的必要性。
创客匠人 2025 高峰论谈（11.22-25）：AI 智能体重构创始人 IP 打造与知识变现的管理逻辑
ckjrxx的博客
11-20 629
这一 “数据化定位逻辑”，将在。创客匠人峰会筹备阶段强调，AI 智能体的核心意义是 “解放人”—— 将创始人从机械性工作中解放，专注知识体系迭代、用户信任构建等核心价值创造，让知识变现从 “个人生意” 升级为 “企业级业务”。创始人 IP 定位的核心是 “找到市场需求与核心能力的交集”，传统模式本质是 “个体直觉管理”，而 AI 智能体通过数据化管理思维，将定位转化为可量化、可追溯的流程。这些问题本质是企业管理中 “个体能力” 与 “系统效率” 的失衡，而 AI 智能体的出现，正从管理底层重构这一逻辑。
强化学习人形机器人奖励函数分析
ModestCoder_的博客
11-23 578
PPO (Proximal Policy Optimization) 是一种 Actor-Critic 架构算法。奖励函数是整个学习过程的指挥棒。学习预测未来的累积回报（Return）。用于处理物理限制的软约束，形式通常为单边损失（Hinge Loss）。，作为 Cost/Penalty 使用，用于约束能量和保持稳定。以下是代码中各个奖励项的数学表达及其物理含义分析。形式，旨在最大化机器人对指令的跟随精度。这种设计是现代机器人控制领域的标准范式。形式，在总奖励计算中通常会被赋予。
宇树G1-D：人形机器人下一步方向！
Charlie_Mo的博客
11-21 960
宇树科技推出G1-D人形机器人工作站全栈解决方案，实现从硬件平台向"硬件+数据+AI"生态平台升级。该方案以G1-D为核心载体，为AI模型开发提供强力支撑，可应用于制造业等场景，提升生产精度和效率。在AI技术快速发展的背景下，掌握基于G1-D的AI开发技能将增强就业竞争力。这一创新方案为行业搭建AI训练基础设施，推动技术进步，展现未来发展潜力。
5G与人工智能：相辅相成推动未来智能化世界
2501_94108919的博客
11-21 926
近年来，5G和人工智能（AI）被视为数字时代的两大核心技术，它们不仅各自推动了技术进步，还在相互结合的过程中，带来了革命性的变革。例如，在智能制造中，AI可以基于5G传输的生产数据，实时调整生产线，优化生产效率，减少停机时间。比如，通过5G网络连接的智能穿戴设备可以实时监测患者的生命体征，并通过AI分析数据，为医生提供决策支持，甚至进行远程手术指导。5G网络的普及需要大量的基站和基础设施建设，而AI的应用则要求更高的计算能力和更低的延迟，这对硬件的要求非常高。
电力电子DC-AC逆变MATLAB仿真设计与分析
电力电子DC-AC逆变MATLAB仿真是现代电力电子技术中非常关键的一项研究内容，广泛应用于新能源发电（如太阳能、风能）、不间断电源（UPS）、电动汽车驱动系统以及智能电网等领域。该仿真项目的核心目标是通过MATLAB/...
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付：10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包

打赏作者

小蘑菇二号

你的鼓励将是我创作的最大动力

¥1 ¥2 ¥4 ¥6 ¥10 ¥20
扫码支付：¥1
获取中
扫码支付

您的余额不足，请更换扫码支付或充值

打赏作者

实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明：

1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值