FAMU-FSU 工程學院方鵬教授小時候就親眼目睹了電的威力和危險。當他的中國偏遠家鄉(xiāng)首次通電時，他正在上中學。他的家人共用一個連接到電纜的便攜式 15 瓦燈泡。更換燈泡是他的工作。
“有一天晚上，燈泡壞了，我試圖在完全黑暗的情況下更換它，”彭說。“我不小心把左手拇指插進了插座，立刻就被電擊了。我失去平衡，摔倒在泥土地上，電流灼燒著我的身體，我渾身發(fā)抖。幸運的是，我的右手被電纜纏住了，把插座拔了出來。”離開我的左手，否則我就活不下去了。”
在那次瀕臨死亡的經歷之后，彭將電力視為一個挑戰(zhàn)。他把研究這種現(xiàn)象并“馴服這頭野獸”作為自己一生的工作，這種現(xiàn)象讓他陷入危險，但也讓他的家人在晚上能看見東西。
彭的最新研究延續(xù)了這一使命。在《科學報告》上發(fā)表的一項研究中，他展示了他創(chuàng)建的一種名為 Z 源逆變器的半導體器件如何在發(fā)生短路或開路故障時快速降低電壓和電流。
現(xiàn)有的安全機制可以在故障期間快速停止供電，但速度并不總是足夠快。典型的斷路器可能需要大約 50 毫秒才能啟動，但仍然足以導致人員死亡或引發(fā)火災。Peng 的數字 Z 源轉換器/逆變器可以在 5 微秒或快 1,000 倍的時間內提供保護。
當電路正常運行時，電力線和電纜將電流從發(fā)電機長距離傳送到最終用戶，其用途稱為電力系統(tǒng)中的負載。工程師通常希望它盡可能強勁地運行，以便為最終用戶提供電力。但是，當電路斷開或短路時，電流會流過物體，例如倒下的樹。達到 35,000 華氏度的電閃光會導致接觸電路的物體快速升溫并劇烈燃燒。
彭的電子開關檢測短路的速度比現(xiàn)有方法更快。它還可以處理寬范圍的輸入電壓，而無需額外的組件。這種靈活性使其在電源不穩(wěn)定或需要高效使用不同電壓電平的情況下非常有用。
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