局部阴影下光伏阵列功率转换效率提升进展

光伏发电以其安全可靠、无污染和资源无限性等优点在新型清洁能源领域具有广泛应用前景。对近五年局部遮荫下光伏发电系统功率转换效率提升技术的研究进行了综述。分别从阵列结构改进和最大功率点跟踪算法两个方面分析局部阴影下光伏阵列系统功率转换效率提升方法。从原理、性能提升等方面分析光伏阵列结构对其最大输出功率点的影响,详细分析了TCT结构的重构和补偿方法;从传统最大功率跟踪算法和基于智能计算最大功率点算法两个方面介绍了各种最大功率点跟踪控制方法及相关改进、融合算法。最后,展望了该领域未来的研究方向,以期进一步提升光伏发电系统的工作效率。

光纤喇曼放大器的功率转换效率分析

在定义光纤喇曼放大器 (FRA)功率转换效率 (PCE)的基础上 ,考察了不同工作条件下光纤喇曼放大器的功率转换效率 ,分析PCE与光纤喇曼放大器的输入信号功率、输入泵浦功率和光纤长度的关系 ,比较了分布式与集总式FRA的功率转换效率 ,给出提高FRA功率转换效率的途径。

喇曼放大器功率转换效率实验分析

喇曼光纤放大器的泵浦功率转换效率(Pump Power Conversion Efficiency,PCE)是设计多波长泵浦喇曼光纤放大器的关键参数之一。通过PCE测试系统对前、后向泵浦喇曼光纤放大器的PCE实验分析,比较前、后向泵浦的相对PCE变化情况表明:前、后向泵浦的PCE同信号光功率有关,当信号光功率较小时,前向泵浦方式的PCE大于后向泵浦方式;随着信号光功率的增加,2种泵浦方式的PCE的相对大小逐渐发生变化;当信号光功率超过某一临界值后,后向泵浦方式的PCE大于前向泵浦方式的PCE。但无论前向还是后向泵浦方式,PCE都随信号光功率的增加呈下降趋势。

大功率半导体激光器功率转换效率的研究

针对980 nm大功率半导体激光器,分析了不同腔长下,最佳工作点功率转换效率的分布,分别计算了对应的光电转换效率,电压损失效率,阈值损失效率与缺陷损失效率随腔长的变化情况。分析表明随着腔长的增加,最佳输出功率值增加,但功率效率有所下降。缺陷损失效率是导致光电转换效率下降的主要因素,降低内损耗是提高最佳工作点功率转换效率最直接的方法。给出了不同内损耗情况下,最佳功率转换效率随腔长的分布。

抽运功率配置对双向拉曼放大器功率转换效率的影响

为了对分布式双向抽运光纤拉曼放大器的功率转换效率进行研究,在不同的抽运功率配置条件下,采用打靶法和龙格库塔法相结合的数值算法,由耦合方程出发,详细分析不同物理因素对双向抽运光纤拉曼放大器功率转换效率的影响,包括增益、增益饱和、初始信号光功率以及总的抽运功率。结果表明:信号较小、总的抽运功率较小时,抽运功率配置对双向抽运光纤拉曼放大器效率的影响较小。信号较大、总的抽运功率较大时,抽运功率配置对双向抽运光纤拉曼放大器效率的影响显著;双向抽运FRA的功率转换效率随着同向抽运功率占抽运总功率百分比的增加而增加。所得结论有新的进展,对双向抽运光纤拉曼放大器和光纤拉曼放大器功率转换效率的进一步研究有重要参考意义。

分布式反向抽运光纤拉曼放大器的功率转换效率分析

为了对反向抽运光纤拉曼放大器的功率转换效率进行研究,由耦合方程出发,采用龙格库塔算法和打靶法相结合的数值模拟方法,详细分析所有物理因素对反向抽运光纤拉曼放大器功率转换效率的影响。结果表明:功率转换效率先随着光纤长度增加而增加,当增加到最大值时保持数值不变;功率转换效率随着初始信号光功率、光纤拉曼增益系数、信号光损耗系数增加而增加,随着光纤有效面积、抽运光损耗系数、抽运光与信号光的频率比增加而减小;功率转换效率和初始抽运光功率呈抛物线曲线关系。所得结论对反向抽运光纤拉曼放大器功率转换效率的进一步研究以及光纤拉曼放大器的其他相关研究有重要参考意义。

同向抽运光纤拉曼放大器功率转换效率的理论分析

为了对同向抽运光纤拉曼放大器的功率转换效率进行研究,由耦合方程出发,理论推导出功率转换效率的解析解,采用数值计算的方法详细分析不同物理因素对功率转换效率的影响。结果表明:功率转换效率先随着光纤长度和单位面积的拉曼增益系数增加而增加,当增加到最大值时保持数值不变;小信号时,初始信号光功率对功率转换效率的影响较小;大信号时,功率转换效率随着初始信号光功率增加而快速增加;功率转换效率和初始抽运光功率呈抛物线曲线关系;抽运光与信号光的频率比增加时,功率转换效率减小。

高功率转换效率905 nm垂直腔面发射激光器的设计与制备

通过对影响垂直腔面发射激光器(vertical cavity surface emitting laser, VCSEL)的功率转换效率的因素进行理论分析,得出斜率效率是影响功率转换效率的主要因素的结论.为获得高功率转换效率,通过对有源区量子阱、P型和N型分布布拉格反射镜(DBR)等进行优化,设计出了905 nm VCSEL的外延结构并进行了高质量外延生长.成功制备出了不同氧化孔径的905 nm VCSEL器件,获得的最大斜率效率为1.12 W/A,最大转换效率为44.8%.此外,探究了氧化孔径对VCSEL的远场和光谱特性的影响.这种具有高功率转换效率的905 nm VCSEL器件为激光雷达的小型化、低成本化提供了良好的基础数据.

如何用无桥图腾柱功率因数校正控制器实现出色的AC-DC功率转换效率

电网提供的电能是交流电,但我们使用的大多数设备都需要直流电,这意味着进行这种转换的交流/直流电源是能源网上最常见的负载之一。随着世界关注能效以保护环境并管理运营成本,这些电源的高效运行变得越来越重要。效率作为输入功率与供给负载的功率之间的比率衡量,很容易理解。但是,输入功率因数也有很大的影响。功率因数(PF)描述了任何交流电设备(包括电源)消耗的有用(真实)功率与总(视在)功率(k VA)之间的比值。PF衡量消耗的电能转换为有用功输出的有效性。

Microsemi新型SiC肖特基二极管提升电气功率转换效率

2012年11月21日，致力于提供帮助功率管理、安全、可靠与高性能半导体技术产品的领先供应商美高森美公司（Microsemi Corporation）推出采用碳化硅（SiC）材料和技术的全新1200V肖特基二极管系列，新的二极管产品瞄准广泛的工业应用，包括太阳能逆变器、电焊机、等离子切割机、快速车辆充电、石油勘探，以及非常注重功率密度、更高性能和可靠性的其他大功率高压应用。

硅谷太阳能推出功率转换效率为44％太阳能电池 破世界纪录

硅谷太阳能公司Solar Junction旗下一款即将投入商业生产的太阳能电池的能源效率创造了世界纪录。Solar Junction是面向聚光光伏（CPV）市场的高效率多接面太阳能电池开发商。

Microsemi新型SiC肖特基二极管提升电气功率转换效率

美高森美公司（MicrosemiCorporation）推出采用碳化硅（SIC）材料和技术的全新1200V肖特基二极管系列，新的二极管产品瞄准广泛的工业应用，包括太阳能逆变器、电焊机、等离子切割机、快速车辆充电、石油勘探，以及非常注重功率密度、更高性能和可靠性的其他大功率高压应用。

利用中间电压提高功率转换效率

对于需要从高输入电压转换到极低输出电压的应用，有不同的解决方案。一个有趣的例子是从48V转换到3．3V。这样的规格不仅在信息技术市场的服务器应用中很常见，在电信应用中同样常见。

三相PWM逆变器的功率转换效率优先AC滤波器电感设计

这项研究是为了开发一种包含交流滤波器的三相脉宽调制(PWM)逆变器的功率密度和效率最大化的设计方法。功率密度和效率之间存在折衷关系。通常,已知增加开关频率会增加开关器件损耗并减小无源元件的体积。三相PWM逆变器设计应考虑转换效率和逆变器体积之间的平衡。但是,据我们所知,尚无实践研究集中在具有交流滤波器的三相PWM逆变器的优化设计上。这是因为交流滤波器电感器的铁损会根据直流偏置励磁、开关纹波电流的幅度等以复杂的方式变化。因此,本文作者阐述了这种铁损机理,并在以前的研究中实现了一种高精度的铁损计算方法。在本文中,当设计交流滤波器电感器以通过调节铁芯直径、高度和绕组匝数,将损耗降至最低时,并分析了效率与开关频率之间的关系。然后通过与基础设计进行比较,验证了通过设计合适的电感器所实现的效率和体积优化。

大功率及高转换效率2.1μm GaInSb/AlGaAsSb量子阱激光器

报道了激射波长为2.1μm的Ga In Sb/Al Ga As Sb双量子阱激光器。通过优化外延结构设计和欧姆接触,无镀膜的宽条激光器达到了9.8%的峰值功率转换效率,这比原来的值提高了1.5倍,室温下得到了615 m W的连续激射功率输出和1.5 W的脉冲激射功率输出。这些激光器的阈值电流密度低至126 A/cm2,斜率效率高达0.3 W/A。通过测试不同腔长的激光器,测得内损耗和内量子效率分别为6 cm-1和75.5%,均比原有器件有很大提升。激光器在连续工作3 000 h后,功率没有明显下降。

高功率1550 nm氧化限制型VCSEL设计与仿真

1550 nm垂直腔面发射激光器具有良好的人眼安全性和透射性,但实现其高效率和高功率输出一直是难以解决的问题。以1550 nm氧化限制型垂直腔面发射激光器为研究目标,对不同结构、不同氧化孔径与输出特性关系进行仿真分析。随着氧化孔径增加,垂直腔面发射激光器芯片的激射波长发生红移现象,但氧化孔径从14μm继续增大时,激射波长几乎不红移。对两种不同氧化限制结构的芯片进行仿真,输出功率和转换效率对比结果表明单氧化层结构性能更好。在设计多结垂直腔面发射激光器时考虑有源区之间是否增加氧化层,最终发现两种氧化限制结构均在9μm孔径时具有较高的输出功率,单层结构100 mA时的输出功率约为177.55 mW,同时斜率效率也高达1.79 W/A,最大功率转换效率为10μm孔径时的37.7%,多层结构斜率效率更高达2.36 W/A。氧化限制型结构在多结垂直腔面发射激光器基础上进一步提升功率、效率等参数,可为高功率1550 nm垂直腔面发射激光器的输出特性优化提供参考。

Microsemi新型SiC肖特基二极管提升电气功率转换效率

致力于提供帮助功率管理、安全、可靠与高性能半导体技术产品的领先供应商美高森美公司(Microsemi Corporation)推出采用碳化硅(SiC)材料和技术的全新1200 V肖特基二极管系列,新的二极管产品瞄准广泛的工业应用,包括太阳能逆变器、电焊机、等离子切割机、快速车辆充电、石油勘探,以及非常注重功率密度、更高性能和可靠性的其它大功率高压应用。

PC动力之源——高转换效率电源导购

作为PC动力之源,电源往往被大家所忽视。大多数用户认为,电源能用就行,只要能点亮电脑主机就OK。其实不然,不同配置的PC平台,所需电源的功率不一样。功率小了＂带不动＂,功率大了浪费电。因而选择电源的时候,电源的功率转换效率显得至关重要。特别对于游戏玩家而言,只有高转换效率的电源才能满足他们需求。如果电源转换效率不高,即便功率再高也没用。无论是从省电还是供电需求考虑,选择高转换效率电源势在必行。

六结Ⅲ–Ⅴ太阳能电池:功率转化效率接近50%

据美国“清洁技术新闻和评论网站”报道,美国国家可再生能源实验室(NREL)日前研制出迄今为止世界上最高效的六结Ⅲ-Ⅴ型太阳能电池,最高功率转换效率达到惊人的47.1%,超过了33%的理论极限值,非常接近50%的范围。该项研究成果论文通讯作者、研究团队成员、NREL高效晶体光电池小组的首席科学家约翰·盖斯表示:“太阳能电池在提高转换效率的道路上不断向前迈进,正确的材料组合可提高太阳能转换为电能的能力,六结Ⅲ-Ⅴ太阳能电池展示了多结太阳能电池的巨大潜力”。

高电流功率转换解决方案

在电压不断降低的情况下增加输出电流——这个日益高涨的要求将继续对电源开发起到推动作用。该领域的进步大多归功于功率转换技术所取得的成果，尤其是电源IC和功率半导体组件方面的改进。一般来说，这些组件是通过在尽可能不影响功率转换效率的情况下提高开关频率来改善电源性能。这可以通过在降低开关和通态损耗的同时提供高效散热来实现。然而，输出电压的日益降低对这些做法施加了更大的压力，进而引发了严重的设计难题。