“高频/超高频功率变换技术及其应用”专题 特邀主编寄语

“高频/超高频功率变换技术及其应用”专题 特邀主编寄语

为应对气候变化、环境污染以及能源危机的挑战，“发展新能源”和“实现碳中和”已成为我国的基本国策。在高效利用可再生能源的基础上进一步提高能效和节能，是减碳减排的主要途径。因此，电力电子技术必将在这场能源革命中发挥越来越重要的作用。电力电子装备的广泛应用，具有更高的发展需求和更加广阔的发展空间，促使现代电力电子技术和相关产业从单一装备走向系统化、从单模块到多模块交叉成网、从功率变换到能量变换的趋势发展。

系统化发展对装备层面的电力电子技术提出了更高的要求。众所周知，降低电力电子装备的体积和质量、提高调制性能的关键是提高其开关频率，伴随着第三代宽禁带功率半导体材料和器件的兴起，无源元件、控制技术及芯片技术的快速发展，电力电子装备将获得更高的变换效率和功率密度，并有望解决电磁兼容、标准化和自动化生产等问题。为此，基于宽禁带功率半导体器件的高频/超高频功率变换技术及装备，已成为国内外学术和工业界的研究热点。

然而，高频化电力电子装备不仅面临驱动损耗、开关损耗、开关噪声、寄生参数、数字控制实时性、EMI以及可靠性等应用问题，更面临精确建模理论缺乏、仿真模型难以再现真实系统以及工程实现困难等基础问题，严重制约了高频化电力电子系统的整体性能，同时限制了高频化电力电子装备的进一步规模化和产业化的应用。

基于此，在《电工技术学报》编辑和8位客座编委的支持下，共同组织了“高频/超高频功率变换技术及其应用”专题。本次专题共录用论文10篇，包含GaN/SiC驱动技术、宽禁带器件及平面磁件应用和高频低损耗电路拓扑三个方面，反应了国内当前高频/超高频电能变换技术及其应用的研究热点。具体内容如下：

在GaN/SiC驱动技术方面有相关论文3篇：论文《针对GaN器件的非对称双路同步谐振栅极驱动电路》提出了一种非对称电压的谐振驱动电路，以效率最优设计了电路参数，可有效降低GaN高频驱动电路的损耗；论文《Cascode GaN HEMT高频驱动电路及损耗分析》提出了一种高频谐振驱动电路，在工作模态、损耗和电感取值原则方面开展了研究，有效地降低了GaN驱动电路噪声和损耗；论文《基于干扰动态响应机理的SiC MOSFET驱动设计》提炼了一种SiC驱动参数标幺化设计方法，提出了一种降低干扰振荡的SiC MOSFET驱动设计原则。

在宽禁带器件及平面磁件应用方面有相关论文4篇：论文《基于简化状态轨迹的半桥LCC谐振变换器无噪声Burst模式控制策略》提出了半桥LCC变换器Burst模式简化状态轨迹控制策略，提高轻载效率并消除振荡和噪声；论文《一种可变结构型高效宽增益多谐振软开关直流变换器》提出了一种可变结构的多谐振软开关直流变换器，同时实现了较宽的电压增益范围和较高的变换效率；论文《低应力高电平开关电容逆变器及其调制策略》提出一种低应力高电平开关电容逆变器，具有电容电压自平衡和逆变器输出谐波含量显著降低等优点；论文《基于IGCT的大功率五电平中点钳位/H桥变流器》提出了输出低频时采用IPD-SPWM控制，高频时采用SHEPWM控制，在高压大电流工况下获得了良好的性能。

在高频低损耗电路拓扑方面有相关论文3篇：论文《用于前端整流器的高效高密度可调直流变压器》采用RDCX电路作为级联整流器的后级DC-DC，提出一种兼顾功率密度和损耗最小的变压器优化设计方法，实现了6模块RDCX的高效率和高功率密度；论文《基于低高度平面电感的GaN-Si混合型图腾柱无桥功率因数校正器》提出低高度平面电感结构及其优化设计方法，基于电感结构尺寸优化、软开关运行机理研究，基于GaN和双磁柱平面电感实现了变换器的低高度和高功率密度；论文《基于多端口变压器的串联锂电池均压电路》研究了变压器电压比等关键参数设计的约束条件，提出了预测电压和最低电压控制策略，基于GaN和多绕组平面变压器实现了高可控与高效率的整体均压控制。

希望本专题能为相关领域的专家学者提供交流的平台，为我国高频/超高频功率变换技术及其应用的发展提供有益的思考和启发，衷心感谢各位专家编委对本专题的支持，感谢《电工技术学报》编辑部在专题策划、修改、定稿和出版过程中的辛勤工作！

2021年10月25日