電力電子實驗的案例
電力電子HIL仿真設備調研
一、調研背景
隨著電力電子技術在新能源、智能電網等領域的深入應用，高校與科研機構對相關教學科研設備的需求日益增長。HIL（硬件在環）仿真器作為電力電子實驗教學的核心工具，其
電力電子HIL仿真設備調研
一、調研背景
隨著電力電子技術在新能源、智能電網等領域的深入應用，高校與科研機構對相關教學科研設備的需求日益增長。HIL（硬件在環）仿真器作為電力電子實驗教學的核心工具，其性能、適配性及性價比成為關注重點。本次調研聚焦市場主流設備，重點研究森木磊石最新推出的 單價2.48萬的EGBox Nano 入門級 HIL 仿真器，探究其在電力電子教學科研場景中的應用價值。
二、電力電子教學科研設備市場現狀
目前，電力電子教學科研設備市場品牌多樣，既有國外的 Opal-RT、dSPACE、Typhoon 等老牌廠商，也有國內森木磊石等企業。國外產品技術成熟，但價格高昂、售后響應慢；部分國內產品在功能適配性上存在不足。高校與科研機構亟需一款兼具性能、教學適配性與高性價比的設備，以滿足實驗教學、科研創新的需求。
三、EGBox Nano 產品分析
（一）核心優勢突出性價比
1、極致便攜，顛覆傳統
EGBox Nano 外觀尺寸僅為 84mm（長）×181mm（寬）×51mm（高），小巧輕便，打破傳統實驗設備的笨重形態，便于課堂移動教學與學生自主實踐。
2、聚焦教學，全面實用
精準適配高校電力電子與電機控制課程實驗教學體系，涵蓋 單相橋式可控整流、三相橋式有源逆變、永磁同步電機控制 等 20 + 實驗內容，覆蓋電氣工程及其自動化、自動化、電子信息工程等專業需求。
3、價格親民，資源普及
售價僅 ￥2.48w，相比進口設備成本大幅降低，助力高校以更低投入實現實驗教學資源的普及，緩解教學設備經費壓力。
展開 電力電子實驗困境終結者？EGBox Mini 實至名歸！
我在電力電子實驗室已經摸爬滾打好幾年了，遇到過形形色色的難題，但最讓人頭疼的，還得是設備不給力。之前為了模擬一個新型電力轉換電路，用那臺老舊設備，我和團隊沒日沒夜地調試了兩個多星期。參數改了又改，線路查了一遍又一遍，可結果就是不盡人意，輸出的波形總是有畸變，關鍵數據也對不上，實驗進度就像陷入了泥沼，怎么也推進不了。
直到 EGBox Mini 出現，一切都變得不一樣了。它基于先進的 CPU+FPGA 架構，一上手我就感覺操作順暢。就拿之前那個讓我們焦頭爛額的電路模擬來說，它強大的 FPGA 資源，能快速處理復雜的算法，沒一會兒就成功模擬出了穩定的電路運行狀態。而且，它和 Matlab/Simulink 軟件配合得堪稱完美，我之前積累的那些模型都能直接用。搭配 EasyGo DeskSim 軟件，參數調整變得輕而易舉，波形觀測也更直觀了。不同型號還能靈活對接，實現更復雜的模型在回路仿真。
有了 EGBox Mini，實驗效率大幅提升，現在做同樣的實驗，只需要原來一半的時間，難題迎刃而解。真心推薦給還在被設備困擾的同行們！
展開 當電力電子實驗裝進 "掌心"：EGBox Nano 深度體驗
作為電氣工程專業的研究生，我最近在實驗室發現了一款顛覆傳統的神器 —— 來自武漢森木磊石的 EGBox Nano。這個比平板電腦還小的 HIL 仿真器，正在悄然改變我們做實驗的方式。
以往做電力電子實驗，最頭疼的不是復雜的電路，而是搶設備。實驗室里幾臺 bulky 的傳統 HIL 設備，往往需要提前一周預約，遇到課程高峰期更是一座難求。EGBox Nano 的出現徹底打破了這種尷尬 ——84*181*51mm 的機身塞進書包綽綽有余，600 克的重量讓我可以帶著它去教室、圖書館甚至宿舍。上周我就在寢室完成了三相整流電路的調試，室友開玩笑說這是 "把實驗室搬回了家"。
最讓我驚艷的是配套的 Pesuit 軟件。不需要編寫代碼，拖拽就能搭建電路模型，內置的整流、逆變、電機控制等 20 余種拓撲模塊，就像玩電子積木一樣直觀。上周課堂上，王老師講完 SPWM 原理后，直接用 EGBox Nano 現場演示波形調制，理論剛落地就看到實時波形，這種 "所見即所得" 的體驗，讓原本抽象的控制算法變得觸手可及。
這款設備的野心遠不止于基礎實驗。內置的進階實驗庫讓我驚喜：從永磁同步電機矢量控制，到三電平 NPC 變換器設計，甚至支持碳化硅器件的軟開關研究。導師最近正在用它指導本科生的科創項目，小組同學分工完成電路建模、參數調試和故障診斷，上周他們剛用 EGBox Nano 復現了論文中的新型 Z 源逆變器拓撲。關鍵他的價格才2.48萬元，學弟學妹們有望實現 "一人一機" 的教學模式啊。
展開 宿舍里的電力電子實驗室 —— 記我的掌上 HIL 神器 EGBox Nano
宿舍里的電力電子實驗室 —— 記我的掌上 HIL 神器 EGBox Nano
作為電氣工程專業大三學生，期末實驗周總能看到實驗室外排著長隊等設備的同學。今年開學，我終于不用再搶實驗室了 —— thanks to 剛入手的 EGBox Nano，這個比手機大不了多少的 "掌上實驗室"，讓我在宿舍床上就能完成整流電路實驗。
巴掌大的機身藏著硬核配置
第一次從快遞盒里拿出 EGBox Nano 時，著實吃了一驚。84*181*51mm 的尺寸比我的 iPhone 大不了多少，600 克的重量塞進書包毫無壓力。對比室友那臺占滿整張桌子的傳統 HIL 設備，這個 "掌中寶" 簡直是降維打擊。
零門檻操作拯救實驗小白
配套的 Pesuit 軟件徹底顛覆了我對仿真軟件的認知。不需要復雜的代碼編程，拖拽圖標就能搭建電路模型，連我這種編程渣渣都能在半小時內跑通第一個逆變實驗。上周模電課上，老師剛講完 Buck 變換器原理，我就在座位上用 Nano 搭了個模型，實時波形直接投影到黑板上，比傳統板書直觀十倍。
從基礎到進階的全流程覆蓋
內置的實驗庫簡直是課程救星：從整流橋搭建到永磁同步電機調速，甚至連多電平變換器這種前沿內容都有案例。上周做三相逆變器實驗時，發現居然能外接示波器對比仿真波形，精度完全不輸實驗室設備。最驚喜的是支持自定義算法，準備用它試試課上學的滑模控制策略。
現在每天睡前花半小時 "玩" 實驗成了新習慣，上周還帶著它去參加科創比賽，評委看到這個能裝進口袋的 HIL 設備都忍不住上手體驗。
展開 
在咖啡館做電力電子實驗是種什么體驗？
作為自由職業的電力電子顧問，我的工作場景從實驗室搬到了咖啡館。而讓這一切成為可能的，是森木磊石的 EGBox Nano—— 這個被我稱為 "口袋實驗室" 的神器。
移動辦公的終極裝備
第一次在星巴克打開 Nano 時，鄰座的程序員誤以為是新款掌機。的確，CNC 鋁合金機身、磁吸防塵蓋的設計，比市面上多數工業設備更像消費電子產品。但當我用 BNC 線連上筆記本，實時顯示出三相橋式整流電路的波形時，連店員都湊過來看熱鬧。84mm 的寬度剛好卡在咖啡杯和筆記本之間，這種空間利用率堪稱工業設計的典范。
從興趣到專業的橋梁
周末常帶 Nano 去創客空間，教愛好者搭建開關電源。對比需要焊接電路板的傳統 DIY，Nano 的 PPEC 控制器 + 圖形化軟件組合，讓零基礎的學生也能半小時內跑通第一個 Buck 電路。森木磊石推出的 DIY 套件更是點睛之筆，把原本晦澀的電力電子原理，變成了可觸摸、可調試的實物項目。
EGBox Nano的出現也讓我我經歷了從 "進口設備依賴癥" 到 "國產技術自信" 的轉變。
展開 《電力電子和電力拖動控制系統的MATLAB仿真》
【基本信息】 ISBN：7111180429 265 尺寸：小16開 印張：8.625 字數：333000 印次：1 印刷時間：2006/01/01 用紙：膠版紙 版次：1
【內容提要】
本書介紹了MATLAB及其圖形仿真界面SIMULINK的應用基礎知識，詳細介紹了SIMULINK模型庫的電力電子和電機模塊的功能和使用，并通過大量實例介紹了電力電子電路和交直流調速系統的仿真方法和技巧。
本書可以作為高等校電力電子技術和電力拖動自動控制系統類課程的教學輔助或等候課教材，也可供相關專業研究生和工程技術人員學習與參與。
【目錄】
前言
第1章 MATLAB基礎
1.1 MATLAB介紹
1.2 MATLAB的安裝和啟動
1.3 MATLAB環境
1.4 MATLAB的計算基礎
1.5 MATLAB程序設計基礎
1.6 MATLAB常用的其他命令
1.7 MATLAB的繪圖功能
1.8 電力電子電路波形圖的繪制
第2章 SIMULINK環境和模型庫
2.1 系統仿真環境
2.2 SIMULINK模型庫中的模塊
2.3 電力系統模型庫
第3章 電力電子器件模型
3.1 二極管模型
3.2 晶閘管模型
3.3 可關斷晶閘管模型
3.4 電力場效應晶體管模型
3.5 絕緣柵雙極型晶體管模型
3.6 理想開關模型
3.7 三相橋式整流電路模型
3.8 多功能橋式電路模型
3.9 驅動模型
第4章 變壓器和電動機模型
……
第5章 電力電子變流電路的仿真
第6章 直流調速系統的仿真
第7章 交流調速系統的仿真
第8章 提高功率因數的電力變流電路仿真
參考文獻
展開 電力電子技術的作用與發展簡史
電力電子技術的作用與發展簡史
電力電子技術的作用
我國載人航天飛船"神舟十號"和"天宮一號"空間站在太空中遨游，通過太陽能電池板獲取電源，但太陽能電池的電源要經過變換才能被航天飛船使用;世界首次商業運營的上海磁懸浮列車時速高達 430 km/h，通過電力網獲取 20 kV的三相交流電源，但這一電源也要經過變換才能驅動磁懸浮列車運行;家家戶戶使用的電都是從墻上插座獲取220 V 的單相交流電源，但現在家中的電源也要經過變換才能被電視機、冰箱、洗衣機、計算機、視頻播放機等正常使用。因為現代家用電器使用的電壓很少能直接使用頻率為 50 Hz 的220 V單相交流電，需要使用經過變換的有特殊要求的15V、12 V、5V、3.3V、1.5V等直流電源或者頻率和幅值可變的交流電源。無論航天飛船、磁懸浮列車，還是現代家電，都需要把能夠得到的電源變換為可以使用的電源。這種對電源進行變換的技術就不得不借助于電力電子技術。
例如，手機電池都是可充電電池，電壓為3.7V等。不僅手機的充電器需使用電力電子技術，而且手機本身也需使用電力電子技術，否則手機就不能工作。隨著科學技術的發展，新問世的電器對電源質量的要求越來越高。可以說，現在需要用電的場合就需要電力電子技術，換句話說，電力電子技術無所不在。圖4-1所示是使用了電力電子技術的系統與設備。
當今世界電力能源的使用約占總能源的40%。而電能中有40% 需要經過電力電子設備的變換才能被使用。大約62%的電能用于電機和電機控制方面，10%~12%用于照明方面，8%~10%用于電化工和金屬冶煉方面。在這三類主要應用領域中，電力電子技術能發揮很大的作用。利用電力電子技術對電能變換后再使用，人類最少可節省近 1/3的能源。
展開 下一代電力電子用氮化鎵器件
GaN可用于設計更小、更輕的電力電子系統，與硅基系統相比，具有相當的能量損耗。零反向恢復，減少了電池充電器和牽引逆變器的開關損耗，以及更高的頻率和更快的開關速率，這些都是好處之一。此外，降低開關的開通和關斷損耗有助于減少電動汽車充電器和逆變器等應用中電容器、電感器和變壓器的重量和體積。
支持者們斷言，WBG技術為功率轉換設計師提供了提高效率和功率密度的新方法。
與硅器件一樣，單
GaN
器件的電流處理能力仍有其上限。
實現
GaN
器件并聯是一種常見的方法。
GaN
的功率可以進行縮放，
Honea
說：
“通過將氮化鎵晶體管并聯，我們可以擴大功率。
然而，如果將它們并聯，諧振的可能性會成倍增加，必須確保不會激發和放大它們。
”
來源：星辰工業電子簡訊
展開 IGBT為什么被稱為電力電子行業的“CPU”
資料來源：響拇指電子；如侵權請聯系我們刪除，謝謝
智芯研報 | GaN電力電子器件的現在與未來
03
GaN電力電子器件增速迅猛，2025年超過15億美元
GaN電力電子市場發展迅猛，未來市場空間巨大。Yole預計到2025年GaN電力電子器件市場預計將超過15億美元。其中在電源設備方面的市場應用占到了GaN電力電子器件市場規模的一半以上。
GaN電力電子器件最典型應用是電源設備(包括工業級不間斷電源UPS和消費類電源)。由于結構中包含可以實現高速性能的異質結二維電子氣，GaN器件相比于SiC器件擁有更高的工作頻率，加之其最低閾值電壓要低于SiC器件，所以GaN電力電子器件更適合對高頻率、小體積、成本敏感、功率要求低的電源領域，如輕量化的消費電子電源適配器、無人機用超輕電源、無線充電設備等。
GaN電力電子器件應用市場占比
未來五年內，GaN電力電子器件的市場將由以下幾大應用牽引：目前滲透率較大的工業級不間斷電源UPS、包絡追蹤，滲透率中等的（小型）消費類電源設備、光伏及儲能，未來有較大可能的無線充電、電源新能源汽車以及（汽車）高頻激光雷達等。
隨著GaN技術的快速發展，使得GaN電力電子器件已經成為了Si基MOSFET有力競爭者。
展開 電力電子設備熱管理感悟
電力電子設備熱管理的范圍包括：熱源管控、散熱方案設計、散熱物料選型和設計、整機器件布局等，另外，含噪聲計算及其控制策略。
1. 熱源管控：功率器件選型問題，選擇結溫大、熱阻小、功耗小的器件進行設計，另外，對于熱敏器件需要嚴格控制；
2. 散熱方案：熱方案篩選，采用熱阻網絡法或集中總參法進行方案選型；
3. 對散熱物料，如散熱器、風機、冷板、水冷主機、空調等進行計算和選型；
4. 整機布局：根據器件功率大小、熱敏性程度和熱流分布進行合理布局，設計風道等措施；
5. 噪聲計算和控制策略。
國聯萬眾碳化硅（SiC）電力電子器件產品手冊
公司定位為第三代半導體材料及應用聯合創新基地的建設、運營管理、服務；集成電路、半導體分立器件、光電子器件、通信系統設備、通信終端設備、電力電子元器件制造、銷售；研發創新、科技服務平臺搭建；科技成果轉化、產業孵化、產業基金、產業投資。公司致力于推動第三代半導體產業鏈和創新鏈構建，促進產學研用合作以及跨界應用的開放協同創新，推動產業生態體系的建設。
聯系方式：
張利民 13001895445
姬鵬飛 18603230385
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