電力系統(tǒng)、電力電子的案例
《電力電子和電力拖動控制系統(tǒng)的MATLAB仿真》
【基本信息】 ISBN：7111180429 265 尺寸：小16開 印張：8.625 字數(shù)：333000 印次：1 印刷時間：2006/01/01 用紙：膠版紙 版次：1
【內(nèi)容提要】
本書介紹了MATLAB及其圖形仿真界面SIMULINK的應(yīng)用基礎(chǔ)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(diào)速系統(tǒng)的仿真方法和技巧。
本書可以作為高等校電力電子技術(shù)和電力拖動自動控制系統(tǒng)類課程的教學(xué)輔助或等候課教材，也可供相關(guān)專業(yè)研究生和工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)與參與。
【目錄】
前言
第1章 MATLAB基礎(chǔ)
1.1 MATLAB介紹
1.2 MATLAB的安裝和啟動
1.3 MATLAB環(huán)境
1.4 MATLAB的計算基礎(chǔ)
1.5 MATLAB程序設(shè)計基礎(chǔ)
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(huán)境和模型庫
2.1 系統(tǒng)仿真環(huán)境
2.2 SIMULINK模型庫中的模塊
2.3 電力系統(tǒng)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(guān)斷晶閘管模型
3.4 電力場效應(yīng)晶體管模型
3.5 絕緣柵雙極型晶體管模型
3.6 理想開關(guān)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(qū)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(diào)速系統(tǒng)的仿真
第7章 交流調(diào)速系統(tǒng)的仿真
第8章 提高功率因數(shù)的電力變流電路仿真
參考文獻
展開 以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)特點
而在高比新能源電力系統(tǒng)中，由于在源端和荷端存在較大的不確定性，電力系統(tǒng)運行的 “邊界條件 ”將更加多樣化。輸電網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)線潮流可能跟隨新能源的出力波動而大幅變動(甚至雙向流動)，配電網(wǎng)的分布式新能源與虛擬電廠也會改變電力潮流。
2、從機電裝備主導(dǎo)向電力電子裝備主導(dǎo)的演變
新能源的并網(wǎng)、傳輸和消納在源 -網(wǎng)-荷端引入了更多電力電子裝備，電力系統(tǒng)呈現(xiàn)顯著的電力電子化趨勢問題。因此，電力系統(tǒng)基本特性將由旋轉(zhuǎn)電機主導(dǎo)的機電穩(wěn)態(tài)過程為主演變?yōu)?em>電力電子裝備的電磁暫態(tài)過程為主。現(xiàn)有火電、水電等傳統(tǒng)機組采用同步電機，具有較強的機械慣性，因此，電力系統(tǒng)具有較大的時間常數(shù)(秒 -分鐘級)，系統(tǒng)頻率以工頻(五十赫茲)為主。而電力電子裝置具有低慣性、低短路容量、弱抗擾性和多時間尺度響應(yīng)特性，導(dǎo)致電力電子化電力系統(tǒng)時間常數(shù)更小(毫秒級)、頻域更寬(幾百赫茲)、安全域更復(fù)雜。在多種擾動情形下系統(tǒng)的機電暫態(tài)和電磁振蕩等多重因素交互影響，例如，目前新能源基地出現(xiàn)的暫態(tài)電壓支撐不足、風(fēng)電機組并網(wǎng)的高 /低電壓穿越停機脫網(wǎng)、寬頻振蕩、多饋入直流換相失敗等都 是電力電子化系統(tǒng)的具體表現(xiàn)。
3、從單一電力系統(tǒng)向綜合能源系統(tǒng)演變
能源互聯(lián)網(wǎng)需要建設(shè)以新能源電力系統(tǒng)為基礎(chǔ)，與天然氣、交通、建筑等多個領(lǐng)域互聯(lián)互通的綜合能源網(wǎng)絡(luò)。因此，現(xiàn)有的電力系統(tǒng)將與熱力管網(wǎng)、天然氣管網(wǎng)、交通網(wǎng)絡(luò)進行互聯(lián)互通，構(gòu)成綜合能源系統(tǒng)。而且，天然氣與氫能源的儲備與傳輸將與電力系統(tǒng)深度融合，發(fā)揮重要的調(diào)峰作用。
(二)現(xiàn)有電力系統(tǒng)技術(shù)體系的不足
在現(xiàn)有技術(shù)條件下，新能源出力不確定性強，具有隨機性、波動性、反調(diào)峰特點， “極熱無風(fēng) ”、“晚峰無光 ”、 “大裝機、小電量 ”成為行業(yè)弊端。
展開 電力電子HIL仿真設(shè)備調(diào)研
一、調(diào)研背景
隨著電力電子技術(shù)在新能源、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域的深入應(yīng)用，高校與科研機構(gòu)對相關(guān)教學(xué)科研設(shè)備的需求日益增長。HIL（硬件在環(huán)）仿真器作為電力電子實驗教學(xué)的核心工具，其
電力電子HIL仿真設(shè)備調(diào)研
一、調(diào)研背景
隨著電力電子技術(shù)在新能源、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域的深入應(yīng)用，高校與科研機構(gòu)對相關(guān)教學(xué)科研設(shè)備的需求日益增長。HIL（硬件在環(huán)）仿真器作為電力電子實驗教學(xué)的核心工具，其性能、適配性及性價比成為關(guān)注重點。本次調(diào)研聚焦市場主流設(shè)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(xué)科研場景中的應(yīng)用價值。
二、電力電子教學(xué)科研設(shè)備市場現(xiàn)狀
目前，電力電子教學(xué)科研設(shè)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(nèi)森木磊石等企業(yè)。國外產(chǎn)品技術(shù)成熟，但價格高昂、售后響應(yīng)慢；部分國內(nèi)產(chǎn)品在功能適配性上存在不足。高校與科研機構(gòu)亟需一款兼具性能、教學(xué)適配性與高性價比的設(shè)備，以滿足實驗教學(xué)、科研創(chuàng)新的需求。
三、EGBox Nano 產(chǎn)品分析
（一）核心優(yōu)勢突出性價比
1、極致便攜，顛覆傳統(tǒng)
EGBox Nano 外觀尺寸僅為 84mm（長）×181mm（寬）×51mm（高），小巧輕便，打破傳統(tǒng)實驗設(shè)備的笨重形態(tài)，便于課堂移動教學(xué)與學(xué)生自主實踐。
2、聚焦教學(xué)，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(xué)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(nèi)容，覆蓋電氣工程及其自動化、自動化、電子信息工程等專業(yè)需求。
3、價格親民，資源普及
售價僅 ￥2.48w，相比進口設(shè)備成本大幅降低，助力高校以更低投入實現(xiàn)實驗教學(xué)資源的普及，緩解教學(xué)設(shè)備經(jīng)費壓力。
展開 永磁同步電機控制系統(tǒng)仿真 附電力電子、電機控制系統(tǒng)的建模和仿真下載
下載地址：電力電子、電機控制系統(tǒng)的建模和仿真
電力電子技術(shù)的作用與發(fā)展簡史
不管是風(fēng)能、太陽能，還是其他可再生能源，所有產(chǎn)生的電能都必須經(jīng)過電力電子技術(shù)的變換才能被有效地使用。由此可以看出，電力電子技術(shù)不僅與節(jié)約能源密切相關(guān)，還與環(huán)境保護密切相關(guān)。為了合理高效地利用電能，現(xiàn)在發(fā)達國家 75% 的電能要經(jīng)過這種變換后使用。而我國經(jīng)過變換后使用的電能不到 45%.55% 以上的電能仍采用傳統(tǒng)的傳輸方式據(jù)美國預(yù)測，到2010年，電能中的 80%要經(jīng)過電力電子設(shè)備的變換才能使用。
2003年8月14日.由于美國俄亥俄州北部地區(qū)一條過熱的電線下垂到一棵樹上，引發(fā)了一系列激烈的連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致了包括紐約市在內(nèi)的北美有史以來最大規(guī)模的停電，29 h 的故障停電造成的直接經(jīng)濟損失就達60多億美元。如果當時這一地區(qū)有幾條采用電力電子技術(shù)實現(xiàn)的直流輸電線路，起到故障隔離墻的作用，發(fā)生事故的范圍就可大大縮小，這一大面積的停電事故就可能避免。電力電子技術(shù)用于電力系統(tǒng)交流輸電中，還能提高電力系統(tǒng)的輸電能力和輸電質(zhì)量。
利用電力電子技術(shù)既可以進行電能變換，還可以節(jié)約能源和保護環(huán)境，又可以提高電力系統(tǒng)的輸電能力、避免電力事故，那么，什么是電力電子技術(shù)呢?
簡單地說.電力電子技術(shù)就是以電子器件為開關(guān).把能得到的電源（如220V/50 Hz交流、48V直流等）變換為所需要的電源（如 15V直流.110V/60 Hz交流等）的一門科學(xué)應(yīng)用技術(shù)。它是電子工程、電力工程和控制工程相結(jié)合的一門技術(shù)，以控制理論為基礎(chǔ)、以微電子器件或微計算機為工具、以電子開關(guān)器件為執(zhí)行機構(gòu)實現(xiàn)對電能的有效變換。
展開 【福利】報名抽華為MATE30：電力電子系統(tǒng)平臺及ANSYS解決方案
本期研討會：《電力電子系統(tǒng)平臺及其解決方案》將于11月6日 20:00-21:00舉辦。
直播主題
電力電子系統(tǒng)平臺及其解決方案
日期/時間
2019年11月6日
20:00 – 21:00
課程受眾
電力電子相關(guān)行業(yè)人士
講師簡介
Alan Chen 陳正岳
臺灣清華大學(xué)電機碩士，目前任職于ANSYS。曾經(jīng)任職于臺達電、乾坤科技(IPhone電感供應(yīng)商) 、Jabil。
電力電子背景，早期于業(yè)界致力于單一領(lǐng)域設(shè)計如交直流轉(zhuǎn)換器、馬達驅(qū)動器之軟硬體整合、及磁性元件設(shè)計(變壓器與手機電感)，有豐富的多物理整合經(jīng)驗，目前服務(wù)于重點戰(zhàn)略客戶。
專長領(lǐng)域: 直流對直流轉(zhuǎn)換器、充電器設(shè)計、變頻器設(shè)計、電感與變壓器設(shè)計、馬達驅(qū)動器設(shè)計。
課程簡介
ANSYS Twin Builder特別適合于功率轉(zhuǎn)換器與馬達驅(qū)動系統(tǒng)的模擬，提供使用者設(shè)定的元件模型，模擬效率相當高。此軟件還可以整合數(shù)位控制與類比電路的模擬，因此特別適合應(yīng)用于數(shù)位馬達驅(qū)動系統(tǒng)的模擬。
此軟件的另一個優(yōu)點，是提供了與嵌入式軟件、流體、結(jié)構(gòu)、電磁的介面，因此可將數(shù)位控制、功率轉(zhuǎn)換、與馬達磁通分布進行整合性的模擬。具有這種整合功能的模擬軟件，可分析子系統(tǒng)設(shè)計對整體系統(tǒng)所造成的影響。
展開 新型電力系統(tǒng)建設(shè)下電力多元化服務(wù)發(fā)展機遇分析
面臨的新挑戰(zhàn)
同時，針對新型電力系統(tǒng)的高滲透可再生能源、高比例電力電子設(shè)備、高增長的電力負荷需求特點，同樣面臨著諸多挑戰(zhàn)：一是能源供應(yīng)。新能源“小發(fā)電量、弱穩(wěn)定性”特點突出，冬夏期間電力需求存在較大缺口。二是安全運行。系統(tǒng)運行特性日趨復(fù)雜，電壓、頻率調(diào)節(jié)能力方面面臨嚴峻考驗。三是清潔消納。新能源出力與負荷存在反調(diào)峰特性，系統(tǒng)調(diào)峰能力明顯不足。
就電網(wǎng)而言，由于其“雙高”、“雙峰”特性明顯，備用容量明顯不足。極端情況下，2030年電網(wǎng)備用容量缺口將達到2億千瓦。新型電力系統(tǒng)背景下，電網(wǎng)將面臨更大挑戰(zhàn)：
一是電網(wǎng)傳統(tǒng)同步穩(wěn)定和新形態(tài)穩(wěn)定問題交織。高比例新能源機組連鎖脫網(wǎng)加大了故障沖擊，高比例電力電子設(shè)備帶來寬頻振蕩、無法實現(xiàn)鎖相同步等問題，對電網(wǎng)頻率穩(wěn)定造成威脅。
二是電壓控制和電壓穩(wěn)定問題突出。大規(guī)模新能源并網(wǎng)地區(qū)電壓調(diào)節(jié)壓力顯著增加，直流集中饋入地區(qū)電壓調(diào)節(jié)性能下降，存在直流與新能源的電壓協(xié)調(diào)控制問題，交流短路容量不足時，協(xié)調(diào)控制十分困難。
三是頻率調(diào)節(jié)和頻率穩(wěn)定問題突出。直流及新能源替代常規(guī)電源，系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)能力顯著下降。單一直流故障、多回直流同時換相失敗，對送受端電網(wǎng)產(chǎn)生巨大有功功率沖擊。
市場發(fā)展機遇及市場潛力預(yù)測
新型電力系統(tǒng)建設(shè)下，挑戰(zhàn)與機遇并存，既需要我們重點解決當前新能源消納與系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力不足的矛盾、各領(lǐng)域高耗能、高污染的困境，又需要我們順應(yīng)數(shù)字化、電力市場化大趨勢，提前籌劃布局并挖掘新的市場潛力。
靈活調(diào)節(jié)資源市場亟待建立
當前，國內(nèi)可再生能源發(fā)展迅猛，社會用電短期峰值負荷不斷攀升，新能源消納與系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力不足的矛盾越發(fā)凸顯，系統(tǒng)靈活性提升的重要性也日益提升。據(jù)統(tǒng)計，截至2020年底，全國靈活調(diào)節(jié)電源占比達到18.5%。
展開 【今晚】報名抽華為MATE30：ANSYS超強大的電力電子系統(tǒng)平臺及其解決方案
本期研討會：《電力電子系統(tǒng)平臺及其解決方案》將于11月6日 20:00-21:00舉辦。
直播主題
電力電子系統(tǒng)平臺及其解決方案
日期/時間
2019年11月6日（今晚）
20:00 – 21:00
課程受眾
電力電子相關(guān)行業(yè)人士
講師簡介
Alan Chen 陳正岳
臺灣清華大學(xué)電機碩士，目前任職于ANSYS。曾經(jīng)任職于臺達電、乾坤科技(IPhone電感供應(yīng)商) 、Jabil。
電力電子背景，早期于業(yè)界致力于單一領(lǐng)域設(shè)計如交直流轉(zhuǎn)換器、馬達驅(qū)動器之軟硬體整合、及磁性元件設(shè)計(變壓器與手機電感)，有豐富的多物理整合經(jīng)驗，目前服務(wù)于重點戰(zhàn)略客戶。
專長領(lǐng)域: 直流對直流轉(zhuǎn)換器、充電器設(shè)計、變頻器設(shè)計、電感與變壓器設(shè)計、馬達驅(qū)動器設(shè)計。
課程簡介
ANSYS Twin Builder特別適合于功率轉(zhuǎn)換器與馬達驅(qū)動系統(tǒng)的模擬，提供使用者設(shè)定的元件模型，模擬效率相當高。此軟件還可以整合數(shù)位控制與類比電路的模擬，因此特別適合應(yīng)用于數(shù)位馬達驅(qū)動系統(tǒng)的模擬。
此軟件的另一個優(yōu)點，是提供了與嵌入式軟件、流體、結(jié)構(gòu)、電磁的介面，因此可將數(shù)位控制、功率轉(zhuǎn)換、與馬達磁通分布進行整合性的模擬。具有這種整合功能的模擬軟件，可分析子系統(tǒng)設(shè)計對整體系統(tǒng)所造成的影響。例如，借由此整合性的模擬，可分析漣波電流對馬達漣波扭矩的產(chǎn)生與效率所造成的影響，此類問題，在設(shè)計高速馬達或高效率馬達時，是相當重要的設(shè)計考量因素。
展開 “拉閘限電”與新型電力系統(tǒng)仿真技術(shù)
新型電力系統(tǒng)帶來仿真模式變革
基于基波的仿真模式已無法滿足新型電力系統(tǒng)仿真精度的要求，需要在更寬的頻帶范圍開展仿真，由此為數(shù)字仿真帶來極大的計算量，而這已大大超出傳統(tǒng)依托單機系統(tǒng)進行非實時計算的仿真軟件能力。而新型電力系統(tǒng)實時仿真資源需求龐大，價格高昂，無法在電力系統(tǒng)各專業(yè)大規(guī)模普及推廣應(yīng)用。
高性能計算機加電力電子專用仿真硬件的準實時仿真模式將能有效解決新型電力系統(tǒng)仿真問題，用電力電子專用仿真硬件來提升電力電子設(shè)備的仿真規(guī)模、效率和精度，用超級計算機來模擬傳統(tǒng)電力元件，匯集多電力電子仿真硬件數(shù)據(jù)，實現(xiàn)新型電力系統(tǒng)的高效、高精度仿真。
新型電力系統(tǒng)仿真的技術(shù)門檻、維護成本均較高，傳統(tǒng)的單機仿真模式已不能完全適應(yīng)新型電力系統(tǒng)仿真的需求，云端仿真模式易多用戶共享的特點將得到越來越多的應(yīng)用。
新型電力系統(tǒng)帶來仿真技術(shù)變革
新型電力系統(tǒng)中新能源受自然條件影響的特點，電力系統(tǒng)仿真不僅要考慮電力設(shè)備影響，還需要考慮風(fēng)、光、溫度等自然環(huán)境因素影響，這將使電力系統(tǒng)仿真從單一的電學(xué)領(lǐng)域向空氣動力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等多個專業(yè)領(lǐng)域發(fā)展，大規(guī)模多專業(yè)領(lǐng)域聯(lián)合仿真將極大地提升仿真的復(fù)雜度和難度，這是前所未有的挑戰(zhàn)，仿真技術(shù)需要在此基礎(chǔ)上，推進多專業(yè)領(lǐng)域模型和聯(lián)合仿真機制的突破和變革。
新型電力系統(tǒng)設(shè)備更加多元，不同類型設(shè)備仿真時間尺度差別較大，多時間尺度設(shè)備聯(lián)合仿真需要配置大量數(shù)據(jù)交換接口，而多端口、高帶寬、低延時、高精度的數(shù)據(jù)交換技術(shù)亟待突破，以滿足新型電力系統(tǒng)仿真需求。
新型電力系統(tǒng)帶來仿真應(yīng)用場景變革
新型電力系統(tǒng)仿真需求更加多樣化，不再局限于規(guī)劃設(shè)計、生產(chǎn)支持、教育培訓(xùn)等方面，網(wǎng)絡(luò)信息安全的測試、智能技術(shù)的培育也同樣需要應(yīng)用到仿真系統(tǒng)。
展開 下一代電力電子用氮化鎵器件
GaN可用于設(shè)計更小、更輕的電力電子系統(tǒng)，與硅基系統(tǒng)相比，具有相當?shù)哪芰繐p耗。零反向恢復(fù)，減少了電池充電器和牽引逆變器的開關(guān)損耗，以及更高的頻率和更快的開關(guān)速率，這些都是好處之一。此外，降低開關(guān)的開通和關(guān)斷損耗有助于減少電動汽車充電器和逆變器等應(yīng)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(shù)為功率轉(zhuǎn)換設(shè)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(xiàn)
GaN
器件并聯(lián)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(lián)，我們可以擴大功率。
然而，如果將它們并聯(lián)，諧振的可能性會成倍增加，必須確保不會激發(fā)和放大它們。
”
來源：星辰工業(yè)電子簡訊
展開 電力系統(tǒng)設(shè)備編號原則
一、電力系統(tǒng)設(shè)備均應(yīng)統(tǒng)一編號，屬南方電網(wǎng)電力調(diào)度控制中心（簡稱總調(diào)）調(diào)度管轄范圍的設(shè)備，由總調(diào)負責(zé)命名和編號；屬省電力調(diào)度控制中心（簡稱中調(diào)）調(diào)度管轄范圍的設(shè)備，由中調(diào)負責(zé)命名和編號；屬東莞地調(diào)調(diào)度管轄范圍的設(shè)備，由東莞地調(diào)負責(zé)命名和編號。
二、500千伏設(shè)備包括500千伏變電站內(nèi)所有設(shè)備，按《中國南方電網(wǎng) 調(diào)度管理暫行規(guī)定》和《廣東電力系統(tǒng)調(diào)度規(guī)程(修訂)》的規(guī)定進行編號。
三、220千伏設(shè)備按《廣東電力系統(tǒng)調(diào)度規(guī)程(修訂)》的規(guī)定進行編號。
四、東莞電力系統(tǒng)110千伏及以下設(shè)備實行雙重稱號，即由代碼編號（以下簡稱編號）和設(shè)備名稱兩部分組成。
五、110千伏及以下設(shè)備調(diào)度命名及編號原則
（一）發(fā)電機、變壓器的稱號采用順序號和設(shè)備簡稱組成，分別為×號機（#×F），×號變（#×B）。
（二）110千伏及以下線路調(diào)度命名及編號
1．線路的命名以該線路兩端廠（站）名稱的簡稱命名，如果兩端廠（站）有相同多回線路則用甲、乙、丙、丁……等來區(qū)別。對于多端線路中的分支線路以主干線路名稱加本端廠（站）名稱的簡稱來命名。非10千伏配電線路不采用編號。
2．10千伏配電線路的命名以該線路供電的某一用戶名稱或某一地理區(qū)域名稱的簡稱命名，其編號用字母“F”與向該線路供電的變電站的開關(guān)順序號組成。
（三）母線稱號
正母線的稱號為1號、2號、5號、6號母線（1M、2M、5M、6M），旁路母線稱號為3號母線（3M）。
展開 
電力系統(tǒng)繼電保護裝置
它廣泛用來保護大容量的電力變壓器、變電所母線、高壓電動機等。如右圖所示是電力變壓器的差動保護原理圖。
電力電子設(shè)備熱管理感悟
電力電子設(shè)備熱管理的范圍包括：熱源管控、散熱方案設(shè)計、散熱物料選型和設(shè)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(jié)溫大、熱阻小、功耗小的器件進行設(shè)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(wǎng)絡(luò)法或集中總參法進行方案選型；
3. 對散熱物料，如散熱器、風(fēng)機、冷板、水冷主機、空調(diào)等進行計算和選型；
4. 整機布局：根據(jù)器件功率大小、熱敏性程度和熱流分布進行合理布局，設(shè)計風(fēng)道等措施；
5. 噪聲計算和控制策略。
智芯研報 | GaN電力電子器件的現(xiàn)在與未來
目前設(shè)備中的感應(yīng)充電器沒有使用GaN電力電子器件，采用的是傳統(tǒng)的磁感線圈技術(shù)，工作頻率在100至300KHz，并使用E、F及S類放大器的轉(zhuǎn)換器拓撲。這種方法其工作頻率很低，充電速度較慢，且隨著距離的增加，效率會急劇下降。近來業(yè)界團體如消費電子協(xié)會及無線感應(yīng)充電聯(lián)盟(A4WP)提出無線充電系統(tǒng)需要一個更高的頻率標準(6.78 MHz)，在更高的頻率下，傳統(tǒng)的Si基MOSFET的開關(guān)性能已接近它的極限，而GaN電力電子器件則可以滿足使用需求，并提供更高的使用效率。
GaN被視為推動無線感應(yīng)高頻充電方案的電力傳送的技術(shù)，因為這種無線充電方案具備可以在高頻、高壓及高功率下工作的性能。這種無線感應(yīng)充電傳送通過諧振式耦合線圈驅(qū)動以增強電源傳送性能，要實現(xiàn)這種無線 充電方案的最大挑戰(zhàn)是放大器的設(shè)計，而基于GaN電力電子器件的放大器拓撲是最佳的無線感應(yīng)充電傳送解決方案。由于GaN場效應(yīng)晶體管具備低電容、零反向恢復(fù)及低導(dǎo)通阻抗等優(yōu)勢，因此可確保低功耗，從而提高放大器的效率及確保低電 磁干擾。因此無線感應(yīng)充電市場是GaN電力電子在未來的應(yīng)用中最為看好的市場之一，但目前由于GaN的技術(shù)不成熟、可靠性問題和高昂的成本，GaN在無線感應(yīng)充電充電領(lǐng)域中的滲透有限。
現(xiàn)階段大型移動設(shè)備廠商（如蘋果、華為、三星等）一直在研發(fā)高頻無線感應(yīng)充電產(chǎn)品來提升移動產(chǎn)品的無線充電性能。一旦GaN高頻無線充電技術(shù)成熟之后，各大移動設(shè)備廠商將大量采用GaN電力電子器件，GaN電力電子器件年均增速將超過200%。
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來源：《電力系統(tǒng)自動化》，作者：魯宗相
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