Ｃｒｏｓｓｔａｌｋ ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ＳｉＣ ＭＯＳＦＥＴ ｉｎ ｐｈａｓｅ⁃ｌｅｇ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ
ＺＨＯＮＧ Ｚｈｉ⁃ｙｕａｎ， ＱＩＮ Ｈａｉ⁃ｈｏｎｇ， ＹＵＡＮ Ｙｕａｎ， ＺＨＵ Ｚｉ⁃ｙｕｅ， ＸＩＥ Ｈａｏ⁃ｔｉａｎ
（Ｊｉａｎｇｓｕ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｎｅｗ Ｅｎｅｒｇｙ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ， Ｎａｎｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ
Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ ａｎｄ Ａｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ， Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００１６， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｓｉｌｉｃｏｎ （Ｓｉ） ＭＯＳＦＥＴ， ｓｉｌｉｃｏｎ ｃａｒｂｉｄｅ （ＳｉＣ） ＭＯＳＦＥＴ ｉｓ ｍｏｒｅ ｃｏｎｄｕｃｉｖｅ ｔｏ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｒｅ⁃
ｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓ ｔｏｗａｒｄｓ ｈｉｇｈ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ， ｈｉｇｈ ｐｏｗｅｒ ｄｅｎｓｉｔｙ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ． Ｈｏｗｅｖ⁃
ｅｒ， ｔｈｅ ｃｒｏｓｓｔａｌｋ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｕｐｐｅｒ ａｎｄ ｌｏｗｅｒ ｓｗｉｔｃｈ ｌｉｍｉｔｓ ｔｈｅ ＳｉＣ ＭＯＳＦＥＴ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｉｎ ｐｈａｓｅ⁃ｌｅｇ ｃｏｎｆｉｇｕｒａ⁃
ｔｉｏｎ． Ｂａｓｅｄ ｏｎ ａｎａｌｙｓｅｓ ｏｆ ｃｒｏｓｓｔａｌｋ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ， ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｕｓｅｓ ａｎ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ａｃｔｉｖｅ Ｍｉｌｌｅｒ ｃｌａｍｐ ｂａｓｅｄ
ｏｎ ＰＮＰ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ ｆｏｒ ｃｒｏｓｓｔａｌｋ ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ． Ａ ｄｏｕｂｌｅ⁃ｐｕｌｓｅ ｔｅｓｔ ｐｒｏｔｏｔｙｐｅ ｉｓ ａｌｓｏ ｂｕｉｌｔ ｔｏ ｖｅｒｉｆｙ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｅｘｐｌａ⁃
ｎａｔｉｏｎ． Ａｓ ｉｓ ｓｈｏｗｎ ｂｙ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ， ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｍｅｔｈｏｄ ａｃｈｉｅｖｅｓ ｇｏｏｄ ｅｆｆｅｃｔ ｉｎ ｃｒｏｓｓｔａｌｋ ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ
ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｇｕｉｄｅ ｉｎ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｇａｔｅ ｄｒｉｖｅｒ ｆｏｒ ＳｉＣ ＭＯＳＦＥＴ ｉｎ ｐｈａｓｅ⁃ｌｅｇ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｃｉｒｃｕｉｔ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｓｉｌｉｃｏｎ ｃａｒｂｉｄｅ； ｐｈａｓｅ⁃ｌｅｇ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ； ｃｒｏｓｓｔａｌｋ ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ； ａｃｔｉｖｅ Ｍｉｌｌｅｒ ｃｌａｍｐ

Ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｏｆ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ Ｂｕｃｋ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｗｉｔｈ
ｓｕｐｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒｓ ｃｈａｒｇｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ
ＲＯＮＧ Ｄｅ⁃ｓｈｅｎｇ， ＣＨＥＮ Ｓｈｕ⁃ｈａｎ， ＬＩ Ｈｏｎｇ⁃ｚｈｕ， ＷＡＮＧ Ｘｕ⁃ｓｈｅｎｇ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｈｕｌｕｄａｏ １２５１０５， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ Ｂｕｃｋ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｉｓ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｌｏｗ ｖｏｌｔａｇｅ ｃｈａｒｇｉｎｇ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ． Ｕｓｉｎｇ ｉｎｔｅｒｌｅａｖｉｎｇ
ｍａｇｎｅｔｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｃａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｉｎｄｕｃｔｏｒ ｃｕｒｒｅｎｔ ｒｉｐｐｌｅ， ｉｎｃｒｅａｓｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｐｏｗｅｒ ａｎｄ ｅｎ⁃
ｈａｎｃｅ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ， ａｎｄ ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ ｃａｎ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｄｙｎａｍｉｃ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｓｐｅｅｄ． Ａｔ ｔｈｅ ｓｔａｇｅ ｏｆ
ｓｕｐｅｒ ｃａｐａｃｉｔｏｒ ｃｈａｒｇｉｎｇ， ｕｓｉｎｇ ｓｔａｔｅ⁃ｓｐａｃｅ ａｖｅｒａｇｅ ｍｅｔｈｏｄ， ａ ｂｉｇ ｓｉｎｇｌｅ ｍｏｄｅ ａｎｄ ａ ｓｍａｌｌ ｓｉｎｇｌｅ ｍｏｄｅ ｏｆ ａ ３⁃ｐｈａｓｅ
ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｄ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ Ｂｕｃｋ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｕｎｄｅｒ ＣＣＭ ｍｏｄｅ ａｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ
ｐｒｏｐｏｓｅｓ ｔｈｅ ｏｐｅｎ⁃ｌｏｏｐ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ａｎｄ ｖｏｌｔａｇｅ ｃｉｒｃｕｉｔ． Ｔｈｅｎ ｔｈｅ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ⁃ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｃｕｒｖｅ ａｎｄ
ｐｈａｓｅ⁃ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｃｕｒｖｅ ａｒｅ ｐｌｏｔｔｅｄ ｂｙ ａ Ｍａｔｌａｂ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ， ｂａｓｅｄ ｏｎ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ ｆｅｅｄｂａｃｋ ｌｏｏｐ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ ｉｓ
ｇｉｖｅｎ ｆｏｒ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ， ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｄｙｎａｍｉｃ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｓｐｅｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ
ｏｆ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｒｅ ｖｅｒｉｆｉｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ａｎｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ Ｂｕｃｋ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ； ｓｕｐｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒｓ； ｍａｇｎｅｔｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ； ｓｙｓｔｅｍ ｍｏｄｅｌｉｎｇ

Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ＺＶＳ ｂｉ⁃ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ＤＣ⁃ＤＣ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｉｎ ｓｕｐｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒ
ｅｎｅｒｇｙ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｓｙｓｔｅｍ
ＬＩ Ｈｏｎｇ⁃ｚｈｕ^１， ＭＡ Ｗｅｎ⁃ｔａｏ^１， ＳＵＮ Ｓｈｕａｎｇ⁃ｙｕａｎ^２
（１． Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｈｕｌｕｄａｏ １２５１０５， Ｃｈｉｎａ；
２． Ｈｕｌｕｄａｏ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｈｕｌｕｄａｏ １２５１０５， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎ ｖｉｅｗ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｔｈａｔ ｓｕｐｅｒ ｃａｐａｃｉｔｏｒ ｅｎｅｒｇｙ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｓｙｓｔｅｍ ｗｉｔｈ ｈａｒｄ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ ｈａｓ ｈｉｇｈ
ｌｏｓｓ， ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｓｔｕｄｉｅｓ ａ ｂｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ＤＣ⁃ＤＣ ｓｏｆｔ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｔｏｐｏｌｏｇｙ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ． Ｔｈｅ ｔｏｐｏｌｏｇｙ ｕｓｅｓ ｆｏｕｒ
ｐｏｗｅｒ ｓｗｉｔｃｈｅｓ ｔｏ ａｃｈｉｅｖｅ ｂｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｐｏｗｅｒ ｆｌｏｗ， ｔｈｅｎ ｉｔ ｒｅｄｕｃｅｓ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｌｏｓｓ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｓｗｉｔｃｈ ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ
ｗｉｔｈ ｚｅｒｏ ｖｏｌｔａｇｅ （ＺＶＳ）． Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｗｏｒｋｉｎｇ ｍｏｄｅ ｏｆ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｍｏｄｅ ｏｆ Ｂｕｃｋ ａｎｄ Ｂｏｏｓｔ
ｍｏｄｅ， ａｎｄ ｄｅｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｅｑｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｅａｄｙ ｗｏｒｋ． Ｔｈｅｎ ｗｅ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ａ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ２０Ｖ／１００Ｖ ２４０Ｗ
ｂｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ＤＣ⁃ＤＣ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ａｎｄ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄ ａｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｐｒｏｔｏｔｙｐｅ． Ａｆｔｅｒｗａｒｄｓ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉ⁃
ｍｅｎｔ ａｒｅ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｍｏｄｅ， ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ
ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｃａｎ ｒｅａｃｈ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ ９５％．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｓｕｐｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒ； ｂｉ⁃ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ＤＣ⁃ＤＣ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ； ｓｏｆｔ ｓｗｉｔｃｈ； ＺＶＳ

Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ａｎｄ ｕｎｅｑｕａｌ ｓｐａｎ ｗｉｎｄｉｎｇ ｏｆ ｎｏｖｅｌ
ＡＣ ｍａｃｈｉｎｅ ｗｉｔｈ ｍｏｄｕｌｅ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｓｔａｔｏｒ
ＺＨＡＮＧ Ｂｉｎｇ⁃ｙｉ， ＪＩＡ Ｙｕ⁃ｑｉ， ＣＨＥＮ Ｑｉ⁃ｙｕ， ＨＥ Ｇｏｎｇ⁃ｆｅｉ， ＦＥＮＧ Ｇｕｉ⁃ｈｏｎｇ
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｓｈｅｎｙａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｓｈｅｎｙａｎｇ １１０８７０， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： ＬＳＨＰ （Ｌｏｗ⁃Ｓｐｅｅｄ ａｎｄ Ｈｉｇｈ⁃Ｐｏｗｅｒ） ＡＣ ｍａｃｈｉｎｅ ｒｅｆｅｒｓ ｔｏ ｔｈｅ ｍａｃｈｉｎｅｓ ｏｆ ｓｐｅｅｄ ｂｅｌｏｗ ３００ ｒ／ ｍｉｎ ａｎｄ
ｐｏｗｅｒ ａｂｏｖｅ ｍｅｇａ⁃ｗａｔｔ． Ｔｈｅｙ ａｒｅ ｍａｉｎｌｙ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｌａｒｇｅ ｈｙｄｒｏ⁃ｇｅｎｅｒａｔｏｒ， ｄｉｒｅｃｔ ｄｒｉｖｅ ｐｅｒｍａｎｅｎｔ ｍａｇｎｅｔ ｓｙｎ⁃
ｃｈｒｏｎｏｕｓ ｗｉｎｄ ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ， ｌａｒｇｅ ｍｉｎｅ ｄｉｒｅｃｔ ｄｒｉｖｅ ａｎｄ ｌａｒｇｅ ｓｈｉｐ’ｓ ｍａｉｎ ｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎ， ｅｔｃ， ａｎｄ ｏｃｃｕｐｙ ａｎ ｉｍ⁃
ｐｏｒｔａｎｔ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｎａｔｉｏｎａｌ ｅｃｏｎｏｍｙ． Ａｉｍｉｎｇ ａｔ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｐｒｏｃｅ⁃
ｄｕｒｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ， ａｓｓｅｍｂｌｙ ａｎｄ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ， ａ ＬＳＨＰ ＡＣ ｍａｃｈｉｎｅ ｗｉｔｈ ｍｏｄｕｌｅ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｓｔａｔｏｒ ｗａｓ ｐｕｔ
ｆｏｒｗａｒｄ． Ｂｙ ｓｔｕｄｙｉｎｇ ｔｈｅ ｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｓｔａｔｏｒ， ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ ｔｈｅ ｗｉｎｄｉｎｇ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ， ｗｅａｋｅｎｉｎｇ ｈａｒｍｏｎｉｃｓ
ｎｕｍｂｅｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｉｎｉｍｕｍ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｓｌｏｔｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｍｏｄｕｌｅｓ ｒｅｑｕｉｒｅｄ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｑ， ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｑ
ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｗａｓ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｒａｔｅ ｏｆ ｗｉｎｄｉｎｇ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｈａｒｍｏｎｉｃｓ ｗｅａｋｅｎｅｄ． Ａｔ ｌａｓｔ， ａ ｔｅｓｔ⁃
ｐｌａｔｆｏｒｍ ｗａｓ ｂｕｉｌｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｗａｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ ｍａｃｈｉｎｅ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｃｔｎｅｓｓ
ｏｆ ｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ａｎｄ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｍｏｄｕｌａｒ ｓｔａｔｏｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ， ｗｈｉｃｈ ｌａｉｄ ａ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｆｕｒｔｈｅｒ ｓｔｕｄｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ＬＳＨＰ ＡＣ ｍａｃｈｉｎｅｓ； ｍｏｄｕｌｅ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｍａｃｈｉｎｅｓ； ｓｔａｔｏｒ ｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇ； ｈａｒｍｏｎｉｃｓ

Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｓｔａｔｏｒ ｗｉｔｈ ｔｗｏ ｄｅｇｒｅｅ⁃ｏｆ⁃ｆｒｅｅｄｏｍ
ｔｒａｖｅｌｉｎｇ⁃ｗａｖｅ ｓｐｈｅｒｉｃａｌ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｍｏｔｏｒ
ＦＵ Ｐｉｎｇ^１，２， ＨＵ Ｘｉ⁃ｘｉｎｇ^３， ＧＵＯ Ｊｉ⁃ｆｅｎｇ^４
（１． Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｆｕｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｆｕｚｈｏｕ ３５０１０８， Ｃｈｉｎａ；
２． Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃｓ ａｎｄ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｍｉｎｊｉａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｆｕｚｈｏｕ ３５０１２１， Ｃｈｉｎａ；
３． Ｈａｎｇｚｈｏｕ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ Ｃｏｍｐａｎｙ ｏｆ Ｓｔａｔｅ Ｇｒｉｄ Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｈａｎｇｚｈｏｕ ３１０００９， Ｃｈｉｎａ；
４． Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｈａｎｇｚｈｏｕ ３１００２７， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｄｒｉｖｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ａｎｄ ｂａｓｉｃ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｉｓ ｋｉｎｄ ｏｆ ｓｐｈｅｒｉｃａｌ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｍｏｔｏｒ ａｒｅ ｆｉｒｓｔｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．
Ｔｈｅｎ ｏｐｔｉｍａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｓｔａｔｏｒ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ． Ｂｙ ｔｈｅ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｍｏｄｅｌ ｔｈｅ ｓｔａｔｏｒ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｍｏｄａｌ ａｎａｌ⁃
ｙｓｉｓ ｉｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｃａｎ ｂｅ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ． Ａｎｄ ｔｈｅｎ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ
ｆｏｒ ｄｉｐ ａｎｇｌｅ ｏｆ ｓｔａｔｏｒ， ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔａｔｏｒ ｉｓ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ． Ｔｈｒｏｕｇｈ ＡＮＳＹＳ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｔｈｅ ｍｏｄａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｔｈｅ
ｈａｒｍｏｎｉｏｕｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｄｉｐ ａｎｇｌｅｓ ｏｆ ｓｔａｔｏｒ ｃａｎ ｂｅ ｃｏｍｐｌｅｔｅｄ． Ｓｏ ｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｆｒｅ⁃
ｑｕｅｎｃｙ ｏｆ ｓｔａｔｏｒ ａｎｄ ｄｉｐ ａｎｇｌｅ ｃａｎ ｂｅ ｄｅｄｕｃｅｄ． Ｆｉｎａｌｌｙ ｔｅｓｔ ｏｆ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｓｔａｔｏｒ ｉｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｂｙ ｌａｓｅｒ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｔｅｓｔ
ｓｙｓｔｅｍ． Ｔｈｅ ｂｅｓｔ ａｎｇｌｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔａｔｏｒ ｃａｎ ｂｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｄａｔａ ｃａｎ ａｌｓｏ ｂｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ．
Ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｓｔａｔｏｒ ｉｓ ｍｏｒｅ ｉｎ ｌｉｎｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ， ｗｈｉｃｈ ｉｓ ａ
ｍｏｒｅ ａｃｃｕｒａｔｅ ｇｕｉｄｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｍｏｔｏｒ ｄｅｓｉｇｎ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｔｒａｖｅｌｉｎｇ ｗａｖｅ ｔｙｐｅ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｍｏｔｏｒ； ｔｗｏ ｄｅｇｒｅｅ⁃ｏｆ⁃ｆｒｅｅｄｏｍ； ｓｐｈｅｒｉｃａｌ ｍｏｔｏｒ； ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ；
ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｄｅｓｉｇｎ

Ｆｉｅｌｄ⁃ｃｉｒｃｕｉｔ ｃｏｕｐｌｅｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｆｏｒ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｐｏｗｅｒ
ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｅｘｃｉｔｅｄ ｂｙ ｓｑｕａｒｅ ｗａｖｅ
ＳＯＮＧ Ｘｉａｎ⁃ｊｉｎ^１，２， ＬＩＵ Ｇｕｏ⁃ｑｉａｎｇ^１， ＺＨＡＮＧ Ｃｈａｏ^１， ＺＨＡＮＧ Ｒｕｉ⁃ｈｕａ^１， ＸＵ Ｘｉａｏ⁃ｙｕ^３
（１． Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， ＣＡＳ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１９０， Ｃｈｉｎａ；
２． Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００４９， Ｃｈｉｎａ；
３． Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ， ＣＡＳ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００２９， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｅｓｏｎａｎｔ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｉｓ ａ ｎｅｗ ｔｙｐｅ ｏｆ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｗｈｉｃｈ ｃｏｎｄｕｃｔｓ ｎｏｎ⁃ｒａｄｉａｔｉｖｅ，
ｍｉｄ⁃ｒａｎｇｅ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｒｅｓｏｎａｎｔ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｐｈｅｎｏｍｅｎａ． Ｔｈｅ ｓｃｈｏｌａｒｓ ｆｒｏｍ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｕｎｔｒｉｅｓ ｈａｖｅ
ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｎｕｍｅｒｏｕｓ ｓｉｍｉｌａｒ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｅｓ． Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｉｎｕｓｏｉｄａｌ ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ ｃｕｒｒｅｎｔ ｂｅｉｎｇ ｔｈｅ ｅｘｃｉｔｉｎｇ
ｓｏｕｒｃｅ， ｍａｎｙ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｃｈｉｅｖｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｓｉｍｕｌａｔｉｎｇ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｃｏｉｌ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ ｍａｇｎｅｔｉｃ
ｆｉｅｌｄｓ ｇｅｎｅｒａｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ ｃｕｒｒｅｎｔ ａｎｄ ｔｈｅｎ ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｖｏｌｔａｇｅ ａｎｄ ｐｏｗｅｒ． Ｔｈｅ ｐｕｌｓｅ ｃｕｒｒｅｎｔ
ｃａｎ ａｌｓｏ ｐｒｏｄｕｃｅ ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｉｅｌｄｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｅｘｃｉｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｐｕｌｓｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｈａｓ ｉｔｓ
ｏｗｎ ｆｅａｔｕｒｅｓ． Ｗｉｔｈ ｔｈｉｓ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ， ｈｉｇｈｅｒ ｐｏｗｅｒ ｃａｎ ｂｅ ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｌｏａｄ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ， ｔｈｅ ｃｉｒｃｕｉｔ
ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｒｅｓｏｎａｎｔ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｅｘｃｉｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｐｕｌｓｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ａｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ， ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅ⁃
ｓｐｏｎｄｉｎｇ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ａｒｅ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｆｅｒ； ｒｅｓｏｎａｎｔ ｃｏｕｐｌｉｎｇ； ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｒｅｓｐｏｎｓｅ； ｆｉｅｌｄ⁃ｃｉｒｃｕｉｔ ｃｏｕｐｌｅｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ

Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｏｆ ｓｏｌａｒ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｖａｌｕｅｓ ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ ｏｆ
ｃｌｏｕｄ ｃｏｖｅｒ ａｎｄ ａｅｒｏｓｏｌｓ
ＺＨＡＯ Ｓｈｕ⁃ｑｉａｎｇ， ＷＡＮＧ Ｍｉｎｇ⁃ｙｕ， ＨＵ Ｙｏｎｇ⁃ｑｉａｎｇ， ＬＩＵ Ｃｈｅｎ⁃ｌｉａｎｇ
（Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ａｌｔｅｒｎａｔｅ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ ｗｉｔｈ Ｒｅｎｅｗａｂｌｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｏｕｒｃｅｓ，
Ｎｏｒｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １０２２０６， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ａｂｏｕｔ ｓｏｌａｒ ｒａｄｉａｔｉｏｎ， ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｉｎｆｌｕｅｎｔｉａｌ ｆａｃｔｏｒ ｏｆ ＰＶ ｏｕｔｐｕｔ， ｉｓ ｏｆ ｇｒｅａｔ ｓｉｇｎｉｆｉ⁃
ｃａｎｃｅ． Ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｅｖｉｏｕｓ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｓｏｌａｒ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ， ａ ｆｅｗ ｈａｖｅ ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｕｎｃｅｒｔａｉｎｌｙ
ｗｅａｔｈｅｒ ｆａｃｔｏｒｓ． Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｏｖｅｒｃｏｍｅ ｔｈｉｓ ｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇ ａｎｄ ｆｏｒｅｃａｓｔ ｔｈｅ ＰＶ ｏｕｔｐｕｔ ｍｏｒｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ， ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｕｔｓ
ｆｏｒｗａｒｄ ｔｏ ａ ｍｏｄｅｌ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＲＥＳＴ ｍｏｄｅｌ ａｎｄ ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ ｔｈｅｏｒｙ． Ａｆｔｅｒ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｔｈｅ ｒａｎｄｏｍｎｅｓｓ ａｎｄ ｆｕｚｚｉｎｅｓｓ ｏｆ
ｔｈｅ ｃｌｏｕｄ ｃｏｖｅｒｓ ａｎｄ ａｅｒｏｓｏｌｓ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ ｔｈｅｏｒｙ， ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｓｅｔｓ ｕｐ ｔｗｏ ｒａｎｄｏｍ ｆｕｚｚｙ ｖａｒｉａｂｌｅｓ， ｉ． ｅ． ｃｌｏｕｄ
ｃｏｖｅｒ ｉｎｄｅｘ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ａｎｄ ａｅｒｏｓｏｌ ｏｐｔｉｃａｌ ｄｅｐｔｈ ｉｎ ｔｈｅ ＲＥＳＴ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｃｌｏｕｄｌｅｓｓ ｗｅａｔｈｅｒ ａｎｄ ｃｌｏｕｄ ｃｏｖｅｒ ｉｎｄｅｘ
ｍｏｄｅｌ， ｗｈｉｃｈ ｉｓ ａｐｐｌｉｃａｂｌｅ ｔｏ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｌｏｕｄ ｃｏｖｅｒｓ ａｎｄ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｉｒ ｑｕａｌｉｔｙ ｌｅｖｅｌｓ． Ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ
ｖｅｒｉｆｉｅｓ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｍｏｄｅｌ ｂｙ ｔａｋｉｎｇ ｄａｔａ ｏｆ ＢＭＳ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔｓ ａｓ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ． Ｔｈｅ
ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ ｈａｓ ｂｅｔｔｅｒ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｐｒｅｖｉｏｕｓ ｏｎｅｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ； ｓｏｌａｒ ｒａｄｉａｔｉｏｎ； ｃｌｏｕｄ ｃｏｖｅｒ； ｃｌｏｕｄ ｃｏｖｅｒ ｉｎｄｅｘ； ａｅｒｏｓｏｌ； ｒａｎｄｏｍ ｆｕｚｚｙ
ｖａｒｉａｂｌｅｓ； ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ

Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｍｉｃｒｏ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｏｉｌ⁃ｐａｐｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｏｉｌ⁃ｐａｐｅｒ
ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ’ｓ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｃｉｒｃｕｉｔ ｍｅｔｈｏｄ
ＣＨＥＮ Ｙａｎｇ， ＣＡＩ Ｊｉｎ⁃ｄｉｎｇ， ＬＩＮ Ｙａｎ⁃ｚｈｅｎ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ， Ｆｕｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｆｕｚｈｏｕ ３５０１１６， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｗａｔｅｒ ｃａｎ ｓｅｒｉｏｕｓｌｙ ｅｎｄａｎｇｅｒ ｔｈｅ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｓｔａｔｅ ｏｆ ｏｉｌ⁃ｐａｐｅｒ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ， ｓｏ ｉｔ ｉｓ ｏｆ
ｇｒｅａｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ’ｓ ａｇｉｎｇ ａｎｄ ｄａｍｐ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｄｉａｇｎｏｓｉｎｇ ｔｈｅ ｍｉｃｒｏ
ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ａｃｃｕｒａｔｅｌｙ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ｂｙ ａｐｐｌｙｉｎｇ ｏｉｌ⁃ｐａｐｅｒ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ ｒｅ⁃
ｓｐｏｎｓｅ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｃｉｒｃｕｉｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｔｕｒｎ ｖｏｌｔａｇｅ ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｕｍ， ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ａｒｔｉ⁃
ｆｉｃｉａｌ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ ｔｏ ｉｄｅｎｔｉｆｙ ｔｈｅ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｃｉｒｃｕｉｔ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ａｃｃｕｒａｔｅｌｙ， ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ
ｍｉｃｒｏ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｃｉｒｃｕｉｔ’ｓ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｉｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｆｕｒｔｈｅｒ， ａｎｄ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ ｉｓ ｏｂ⁃
ｔａｉｎｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｌａｒｇｅｒ ｔｈｅ ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｏｆ ｔｈｅ ｌａｒｇｅ ｔｉｍｅ ｃｏｎｓｔａｎｔ ｃｉｒｃｕｉｔ， ｔｈｅ ｆｅｗｅｒ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｔｒａｎｓ⁃
ｆｏｒｍｅｒ ｉｓ． Ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ， ｉｔ ａｉｄｓ ｕｓ ｔｏ ｊｕｄｇｅ ｔｈｅ ｄａｍｐ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｂｙ ｃｏｍｐａｒｉｎｇ ｔｈｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ
ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ， ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ａｎｄ ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ． Ａｔ ｌａｓｔ， ｗｅ ｖｅｒｉｆｙ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｃｔｎｅｓｓ ｏｆ ｔｈｉｓ
ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ ｂｙ ｔｈｅ ｅｘａｍｐｌｅｓ ｏｆ ｆｉｅｌｄ ｔｅｓｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｏｉｌ⁃ｐａｐｅｒ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ； ｍｉｃｒｏ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ； ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ； ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｃｉｒｃｕｉｔ ｐａｒａｍｅｔｅｒ

Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｌｏａｄ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ＤＢＤ ｔｙｐｅ ｏｚｏｎｅ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ
ｕｎｄｅｒ ｔｙｐｉｃａｌ ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ
ＴＡＮＧ Ｘｉｏｎｇ⁃ｍｉｎ， ＹＵ Ｙａ⁃ｄｏｎｇ， ＬＩ Ｓｉ⁃ｑｉ， ＹＡＮ Ｑｉ⁃ｌｉｎ
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０００６， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｃｉｒｃｕｉｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ＤＢＤ （Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｂａｒｒｉｅｒ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ） ｔｙｐｅ ｏｚｏｎｅ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｓｙｓｔｅｍ， ｗｈｉｃｈ ｉｓ
ｐｏｗｅｒｅｄ ｂｙ ｓｅｒｉａｌ ｌｏａｄ ｒｅｓｏｎａｎｔ ｉｎｖｅｒｔｅｒ， ｉｓ ａｃｈｉｅｖｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｌｉｎｅａｒ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｃｉｒｃｕｉｔ ｏｆ ＤＢＤ ｔｙｐｅ ｏｚｏｎｅ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ
ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ． Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｃｉｒｃｕｉｔ ａｎａｌｙｓｉｓ， ｔｈｅ ｃｉｒｃｕｉｔ ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ ｅｑｕａｔｉｏｎｓ ｏｆ ＤＢＤ ｔｙｐｅ ｏｚｏｎｅ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｓｙｓｔｅｍ ａｒｅ
ｄｅｒｉｖｅｄ． Ｔｈｅ ｌｏａｄ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ＤＢＤ ｔｙｐｅ ｏｚｏｎｅ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ａｒｅ ｄｅｄｕｃｅｄ ａｎｄ ｖａｌｉｄａｔｅｄ ｂｙ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ
ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ＰＦＭ （Ｐｕｌｓｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）， ｔｈｅ ＰＡＭ （Ｐｕｌｓｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）， ａｎｄ ｔｈｅ ＣＬＩ （Ｃｈａｎｇｅ
Ｌｏａｄ Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ）． Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｐｏｗｅｒ ｏｆ ＤＢＤ ｔｙｐｅ ｏｚｏｎｅ
ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｉｓ ｎｅａｒｌｙ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ ｔｏ ＤＣ ｖｏｌｔａｇｅ ｏｆ ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｉｎ ＰＡＭ， ｔｈｅ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｐｏｗｅｒ ｏｆ ＤＢＤ ｔｙｐｅ ｏｚｏｎｅ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ
ｉｓ ｎｅａｒ ｔｏ ｑｕａｄｒａｔｉｃ ｅｑｕａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｗｏｒｋｉｎｇ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｉｎ ＰＦＭ， ａｎｄ ｔｈｅ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｐｏｗｅｒ ｏｆ ＤＢＤ ｔｙｐｅ ｏｚｏｎｅ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ
ｉｓ ｎｅａｒｌｙ ｉｎ ｉｎｖｅｒｓｅ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ｔｏ ｒｅｓｏｎａｎｔ ｉｎｄｕｃｔｏｒ ｉｎ ＣＬＩ． Ｓｏ ＰＡＭ ｉｓ ａ ｓｕｉｔａｂｌｅ ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｆｏｒ ＤＢＤ ｔｙｐｅ
ｏｚｏｎｅ ｓｙｓｔｅｍ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｂａｒｒｉｅｒ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ （ＤＢＤ）； ｏｚｏｎｅ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ； ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ； ｌｏａｄ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃ⁃
ｔｅｒｉｓｔｉｃｓ

Ｏｐｔｉｍａｌ ｄｅｓｉｇｎ ｏｎ ｍａｉｎ ｃｉｒｃｕｉｔ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ＷＰＴ ｓｙｓｔｅｍ ｗｉｔｈ ｓｉｎｇｌｅ ｔｕｂｅ
ＷＡＮＧ Ｃｈｕｎ⁃ｆａｎｇ^１， ＱＩ Ｆｅｉ^１， ＣＨＥＮ Ｊｉｅ⁃ｍｉｎ^１， ＬＩ Ｄａｎ^２， ＳＵＮ Ｈｕｉ^２
（１． Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｑｉｎｇｄａｏ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｑｉｎｇｄａｏ ２６６０７１， Ｃｈｉｎａ；
２． Ｒ ＆ Ｄ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｈａｉｅｒ Ｇｒｏｕｐ， Ｑｉｎｇｄａｏ ２６６１０３， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｃｏｍｍｏｎ ｓｉｎｇｌｅ ｔｕｂｅ ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｃａｎ ｏｎｌｙ ａｃｈｉｅｖｅ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｓｗｉｔｃｈ ｉｓ ｅｉｔｈｅｒ ｏｐｅｎｉｎｇ ｏｒ
ｃｌｏｓｅｄ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ａｎ ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｗｉｔｈ ｓｉｎｇｌｅ ｔｕｂｅ， ａｎｄ ｉｔ ｃａｎ ｎｏｔ ｏｎｌｙ
ｒｅａｌｉｚｅ ｚｅｒｏ ｖｏｌｔａｇｅ ｔｕｒｎ⁃ｏｎ ａｎｄ ｚｅｒｏ ｖｏｌｔａｇｅ ｔｕｒｎ⁃ｏｆｆ ｂｕｔ ａｌｓｏ ｃａｎ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｐｏｗｅｒ ｎｏ ｍａｔｔｅｒ ｔｈｅ ｓｗｉｔｃｈ ｉｓ ｏｎ ｏｒ ｏｆｆ． Ｉｎ
ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｍａｋｅ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｓｃｈｅｍｅ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｐｏｗｅｒ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙ ａｎｄ ｓｔｅａｄｉｌｙ， ｉｔ ｐｒｏｐｏｓｅｓ ａ ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ ｄｅｓｉｇｎ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｃｉｒ⁃
ｃｕｉｔ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｖｏｌｔａｇｅ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ． Ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｃｉｒ⁃
ｃｕｉｔ， ｔｈｅ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ ｒｅｓｏｎａｎｔ ｎｅｔｗｏｒｋ ａｌｏｎｇ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｖｏｌｔａｇｅ ｇａｉｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｇｉｖ⁃
ｅｎ ｏｕｔ． Ｔｈｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｆｏｒ ｒｅａｌｉｚｉｎｇ ＺＶＳ ａｎｄ ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｍａｘｉｍｕｍ ｖｏｌｔａｇｅ ｇａｉｎ ａｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｉｎ
ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ ｔｈｅ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｏｆ ｂｏｔｈ ｓｉｄｅｓ． Ｔｈｅ ｇｌｏｂａｌ ｏｐｔｉｍａｌ ｄｅｓｉｇｎ ｉｓ ｄｏｎｅ． Ｆｉｎａｌｌｙ ｔｈｅ ｃｏｒ⁃
ｒｅｃｔｎｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｉｓ ｖｅｒｉｆｉｅｄ ｂｙ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ （ＷＰＴ）； ｓｉｎｇｌｅ ｔｕｂｅ ｉｎｖｅｒｔｅｒ； ｒｅｓｏｎａｎｃｅ； ＺＶＳ

Ｄａｔａ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｆｌｏｗ ｄａｔａ ｂｅｔｗｅｅｎ
ＢＰＡ ａｎｄ ＰＳＳ ／ Ｅ ｉｎ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ
ＧＵＯ Ｊｉａｎ⁃ｂａｏ^１， ＬＩ Ｘｉｎｇ⁃ｙｕａｎ^２， ＬＩ Ｋｕａｎ^２， ＷＡＮＧ Ｆｅｎｇ^２
（１． Ｃｈｉｎａ Ｓｏｕｔｈｅｒｎ Ｐｏｗｅｒ Ｇｒｉｄ ＥＨＶ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ＆ Ｔｅｓｔ Ｃｅｎｔｅｒ， Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０６６３， Ｃｈｉｎａ；
２． Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ， Ｓｉｃｈｕａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００６５， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： ＢＰＡ， ａ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｐｒｏｇｒａｍ ｆｏｒ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎｔｏ ｃｈｉｎａ ｂｙ Ｃｈｉｎａ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｒｅ⁃
ｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ， ａｎｄ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｔｈｅ ＰＳＳ／ Ｅ， ａ ｓｉｍｉｌａｒ ｐｒｏｇｒａｍ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｂｙ Ｓｉｅｍｅｎｓ，ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ
ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ． Ｏｗｉｎｇ ｔｏ ｉｔｓ ｐｏｗｅｒｆｕｌ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ， ｍａｎｙ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎｓ
ｓｈｏｗ ａ ｐａｒｔｉｃｕｌａｒ ｆａｖｏｒｉｔｅ ｏｎ ＰＳＳ／ Ｅ． Ｔｈｅｒｅ ｉｓ ａ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｔｏ ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｔｈｅ ｄａｔａ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ
ｆｒｏｍ ｔｈｅ ＢＰＡ ｐｒｏｇｒａｍ ｔｏ ｔｈｅ ＰＳＳ ／ Ｅ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ａ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｐｒｏｇｒａｍ ｗｒｉｔｔｅｎ ｗｉｔｈ Ｆｏｒｔｒａｎ ａｎｄ ｔａｋｅｓ
ＩＥＥＥ ３００⁃ｎｏｄｅ ｐｕｒｅ ＡＣ ｓｙｓｔｅｍ， ＩＥＥＥ ４⁃ｍａｃｈｉｎｅ ２⁃ａｒｅａ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｔｈｅ Ｆｅｎｇｄａ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ Ｓｏｕｔｈｅｒｎ Ｐｏｗｅｒ
Ｇｒｉｄ ｉｎ ２０１３ ａｓ ｅｘａｍｐｌｅｓ ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ ｉｔｓ ｖａｌｉｄｉｔｙ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｔｕｒｎｓ ｏｕｔ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｐｒｏｇｒａｍ ｃａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ
ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｔｈｅ ｄａｔａ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｆｒｏｍ ＢＰＡ ｔｏ ＰＳＳ／ Ｅ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ＡＣ／ ＤＣ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ； ＢＰＡ （Ｂｏｎｎｅｖｉｌｌｅ Ｐｏｗｅｒ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ）； ＰＳＳ／ Ｅ （Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｓｉｍｕｌａｔｏｒ ｆｏｒ
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）； ｆｌｏｗ ｄａｔａ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ
 

Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ＡＣＯ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ＰＩ
ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｉｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ＨＶＤＣ
ＷＡＮＧ Ｚｈｅｎ⁃ｈａｏ^１， ＧＵＯ Ｓｈｕｎ⁃ｎａｎ^１， ＨＵＡＮＧ Ｙａｎ⁃ｑｉｎｇ^２
（１． Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ Ｄｉａｎｌｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｊｉｌｉｎ １３２０１２， Ｃｈｉｎａ；
２． Ｚｈａｎｇｚｈｏｕ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ Ｂｕｒｅａｕ， Ｚｈａｎｇｚｈｏｕ ３６３０００， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ａｎ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ａｎｔ ｃｏｌｏｎｙ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｎ ｖｉｅｗ ｏｆ ｐｈｅｒｏｍｏｎｅ ｖｏｌａｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｏｖｅｒ⁃
ｃｏｍｅ ｔｈｅ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅ ｏｆ ｆｒｅｑｕｅｎｔ ｔｒａｐｐｉｎｇ ｉｎ ｌｏｃａｌ ｏｐｔｉｍｕｍ ｉｎ ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ａｎｔ ｃｏｌｏｎｙ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ
ｐａｐｅｒ ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｏｐｔｉｍｉｚｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ＰＩ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｉｎ ＨＶＤＣ ｓｙｓｔｅｍ． Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃｈａｎｇｉｎｇ ｐｈｅｒｏｍｏｎｅ ｖｏｌ⁃
ａｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ ａｄａｐｔｉｖｅｌｙ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ， ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ａｎｔ ｃｏｌｏｎｙ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｒａｉｓｅｓ
ｔｈｅ ｇｌｏｂａｌ ｓｅａｒｃｈｉｎｇ ａｂｉｌｉｔｙ ｗｈｉｌｅ ｋｅｅｐｉｎｇ ａ ｈｉｇｈ ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ ｒａｔｅ． Ａ ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ
ｏｆ ＰＩ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｉｎ ＨＶＤＣ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ａｎｔ ｃｏｌｏｎｙ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ． Ｆｉｎａｌｌｙ，
ｔｈｒｏｕｇｈ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ， ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ａｒｅ ｐｒｏｖｅｄ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ＨＶＤＣ ｓｙｓｔｅｍ； ａｎｔ ｃｏｌｏｎｙ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ； ＰＩ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ； ｐｈｅｒｏｍｏｎｅ ｖｏｌａｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ

Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｓｏｔｈｅｒｍａｌ ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ ｔｏ ａｇｉｎｇ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｏｆ
ＥＰＤＭ ｒｕｂｂｅｒ ｉｎｓｕｌａｔｅｄ ｃａｂｌｅ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒｓ
ＧＡＯ Ｓｈｕ⁃ｇｕｏ^１， ＺＨＵ Ｙｏｎｇ⁃ｈｕａ^２， ＷＵ Ｃｈａｎｇ⁃ｓｈｕｎ^２， ＷＵ Ｊｉａｎ⁃ｄｏｎｇ^３， ＹＩＮ Ｙｉ^３
（１． Ｓｔａｔｅ Ｇｒｉｄ Ｈｅｂｅｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ， Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ ０５００２１，Ｃｈｉｎａ；
２． Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃａｂｌｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ， Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００９３， Ｃｈｉｎａ； ３． Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ
ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｓｈａｎｇｈａｉ ２００２４０， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｓｏｔｈｅｒｍａｌ ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ ｃｕｒｒｅｎｔ ｏｆ ｃａｂｌｅ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｉｓ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｗｉｔｈ ａ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｉｓｏｔｈｅｒｍａｌ ｒｅｌａｘ⁃
ａｔｉｏｎ ｃｕｒｒｅｎｔ （ＩＲＣ）． Ｔｈｅ ａｇｉｎｇ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｉｓ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ｗｉｔｈ ａ ｍｏｄｅｌ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ
ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｔｈｅｏｒｙ． Ｉｔ ｉｓ ｐｏｉｎｔｅｄ ｏｕｔ ｔｈａｔ ｔｈｅ ａｇｉｎｇ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｃａｎ ｂｅ ｑｕａｎｔｉｆｉｅｄ ｗｉｔｈ ａ ｐａ⁃
ｒａｍｅｔｅｒ ｏｆ ａｇｉｎｇ ｆａｃｔｏｒ． Ｉｔ ｉｓ ｓｈｏｗｎ ｔｈａｔ ｔｈｅ ａｇｉｎｇ ｆａｃｔｏｒ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ｗｉｔｈ ａｇｉｎｇ ｔｉｍｅ． Ｔｏ ｃｏｎｆｉｒｍ ｔｈｅ
ａｃｃｕｒａｃｙ ｉｎ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ ａｇｉｎｇ ａｃｃｅｓｓｉｎｇ， ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ ｅｎｅｒｇｙ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒｓ ｉｓ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｙ
（ＴＧ） ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｓｔａｎｄａｒｄ ｏｆ ＡＳＴＭ Ｅ６９８． Ｉｔ ｉｓ ｓｈｏｗｎ ｔｈａｔ ｔｈｅ ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ ｅｎｅｒｇｙ ｄｅｃｒｅａｓｅｓ ｗｉｔｈ ａｇｉｎｇ ｔｉｍｅ．
Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ， ｔｈｅｒｅ ｉｓ ａ ｇｏｏｄ ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ａｇｉｎｇ ｆａｃｔｏｒ ａｎｄ ｔｈｅ ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ ｅｎｅｒｇｙ． Ａｌｓｏ ｉｔ ｉｓ ａ ｇｏｏｄ ｅｖｉｄｅｎｃｅ
ｔｏ ｔｈｅ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ａｇｉｎｇ ｓｔａｔｕｓ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｉｎ ｃａｂｌｅ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｔｈｅｒｍａｌ ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ ｃｕｒｒｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ； ｃａｂｌｅ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ； ａｇｉｎｇ ａｃｃｅｓｓｉｏｎ； ａｇｉｎｇ ｆａｃｔｏｒ； ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｙ；
ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ ｅｎｅｒｇｙ