2026年9月23日,恒爱精诚团队在学术会议中心二楼报告厅成功举办了本学期第2期文献阅读分享活动(“读报”活动)。本次“读报”活动由王付胜老师、陈强老师担任指导老师,王付胜老师进行专题分享,江汉苗、龚卫平、余波、闫锦涛4位同学结合各自研究方向,围绕固态变压器控制、GaN牵引逆变器效率-功率密度协同优化以及谐振DAB变换器软开关优化等前沿问题,对相关文献进行了深入解读与交流分享。活动采用线上线下融合模式,团队校内学生现场参与,校外学生通过在线会议远程接入。

图1读报活动现场
王付胜老师分享的主题是:“拓扑与调制的初步理解”。王付胜老师从半桥拓扑的基本原理出发,利用开关函数和占空比建立输出电压与开关状态的关系,随后自然过渡到全桥拓扑中开关函数存在无穷多组解的问题,引入共模电压进行建模分析,将桥臂电压分解为共模分量与差模分量,建立了共模/差模等效物理模型,并结合仿真对比了不同调制策略在共模电压、零序电流和开关损耗等方面的差异。王老师最后总结指出,这一部分的目的不只是介绍某个具体拓扑或调制方式,更重要的是希望大家学会从基本拓扑出发、引入共模/差模变量进行建模分析的方法,掌握“先分解、再等效、后比较”的分析思路,为后续变换器拓扑与调制研究打下基础。

图 2王付胜老师进行专题分享
江汉苗同学分享的文献题目为“一种具有耦合负载扰动抑制能力的固态变压器控制策略”。随着新能源发电和直流充电站等应用对固态变压器需求的不断增加,恒功率负载的负阻抗特性可能导致级联系统失稳。该文献基于级联系统阻抗匹配理论,分析了CHB-DAB-逆变器多级架构的能量传递特性,揭示了DAB级带宽与系统抗扰性之间的耦合关系,提出了调整DAB带宽以改善系统抗扰性的控制策略。仿真验证表明,改进后的控制策略有效抑制了负载突变时的过电流和过电压,相比CC和DC控制,PIC控制下无过电流和过电压。该方法的不足在于尚未在实际大功率样机上验证,且长期可靠性仍需进一步评估。

图 3江汉苗同学进行读报
龚卫平同学分享的文献题目为“100kWGaN牵引逆变器效率—功率密度的系统协同优化:设计方法与集成实现”。随着电动汽车对续航和散热系统要求的不断提高,牵引逆变器需要同时提升效率和功率密度。该文献以开关频率为核心设计变量,将器件损耗、母线电容容量和液冷散热体积纳入统一的效率—功率密度设计空间,通过Pareto前沿找到最优折中点。作者采用每开关位置3颗GaN器件并联方案,完成了400V/100kW样机验证,实测峰值效率达99.3%,功率密度达62.1kW/L。不足是论文仅实测了所选设计点,尚未用多频率样机检验整条Pareto前沿。

图 4龚卫平同学进行读报
余波同学分享的文献题目为“基于开关暂态能量守恒的单级谐振DAB微型逆变器软开关优化策略”。单级谐振DAB微型逆变器因输出电流过零附近漏感电流较小,桥臂电容难以完成换流,软开关实现面临挑战。该文献将漏感、电容及两侧电源的能量交换纳入死区边界,推导出最低漏感电流与所需死区时间。作者搭建了300W实验样机,在40V输入条件下测得电流THD为1.4%,验证了所提策略的有效性。不足是该方法不能同时优化一次侧和二次侧的回流功率,温度变化和批量离散性仍可进一步实测。

图 5余波同学进行读报
闫锦涛同学分享的文献题目为“基于时域分析的串联谐振双有源桥DC-AC变换器直接开关电流控制”。传统基波近似模型在开关频率远离谐振频率时对ZVS换流电流预测误差增大,且外部电流闭环无法直接修正换流误差。该文献将ZVS从优化后的附加结果变为调制求解的核心条件,建立了分段圆弧状态轨迹时域模型,提出了直接开关电流控制框架。作者在500W半桥SRDAB样机上进行了验证,峰值效率达98.1%,大部分工况开关电流误差小于0.3A。不足是控制精度高度依赖器件参数精度,参数偏移可能使实际换流电流偏离目标。

图 6闫锦涛同学进行读报
在师生交流环节,王付胜老师和陈强老师与各位报告人展开了深入学术交流。王付胜老师针对拓扑分析与调制方法的核心概念进行了剖析,帮助同学们深入理解变换器建模的基本思路;陈强老师围绕文献的研究方法、实验验证和后续改进方向提出了建设性建议。两位老师引导现场同学围绕固态变压器阻抗匹配、GaN器件并联均流、谐振变换器软开关边界等议题展开热烈讨论,现场学术氛围浓厚。在场听众同学也积极向报告人请教,在交流中实现了学术思维的碰撞与深化。
本次“读报”活动聚焦电力电子变换器控制与稳定性这一核心方向,涵盖了从基础拓扑调制到前沿器件应用、从系统级稳定性分析到软开关精细化控制等多个层面。“读报”活动为同学们提供了展示研究成果、交流学术思想的平台,有助于不同研究方向的同学拓宽学术视野、启发科研思路。本期“读报”活动取得圆满成功,期待下一次“读报”活动的到来!