二维层状六方氮化硼在芯片散热中的应用

层状六方氮化硼(h-BN)作为典型的二维材料之一,近年来由于其优良的物理化学特性受到广泛关注,本文利用其横向热导率高、绝缘性能好的特点,将其用于功率芯片表面,作为帮助芯片上局部高热流热点横向散热的绝缘保护层.分别将化学气相沉积法制备的单层h-BN薄膜和微米级h-BN颗粒转移到热测试芯片表面,通过加载不同功率,观察h-BN对芯片散热性能的影响.采用电阻-温度曲线法和红外热像仪两种方法对热测试芯片的热点温度进行检测.研究结果表明,h-BN应用到热测试芯片表面,在加载功率约为1W时,可以将芯片热点温度降低3~5℃,从而提高芯片散热效率,并且通过对比发现单层h-BN薄膜表现出更为理想的散热效果.     

IEEE 802.16 Mesh网络基于队列占用率的分布式调度算法

为提高IEEE 802.16 Mesh网络性能,提出了基于队列占用率的分布式调度算法(QO-CDS).该算法应用跨层设计方法,通过计算各竞争节点的队列占用率来设定节点的优先权,使具有高占用率的节点优先获得调度,以达到减少网络拥塞.提高资源利用率的目的.对算法的数学分析和与其他算法的对比仿真实验表明,相对于传统CDS算法和基于避让指数的改进算法,该算法可以有效提高吞吐量、降低端到端时延.     

一种自循环式重力热管散热器的研究

随着电子技术的不断发展,电子芯片的集成度与封蓑度的不断提高,芯片的发热量也在不断增加,特别是电脑的中央处理器（CPU）。实验证明,芯片温度过高会严重影响其性能与寿命。本文提出一种新型的自循环式重力热管散热器,通过对其工作原理,设计方法与节能优势的分析,诠释了其良好的综合散热性能,并通过实验洲试了该散热器的实际散热能力。     

钢包温度场的模拟及节能计算

通过建立钢包衬体材料的传热模型,对采用两种不同材料砌筑永久层的钢包进行了温度场数值模拟和节能计算.结果表明,当钢包永久层材料由低水泥浇注料改为轻质隔热耐火砖后,钢包工作层与永久层交界面处温度升高,工作层温度梯度减小,永久层温度梯度增加,外表面温度降低、散热减少.与采用低水泥浇注料相比,采用轻质隔热耐火砖砌筑永久层的钢包,由于其外表面散热的减少,每小时可以节能1 166 400 kJ,折合标准煤为39.9 kg.     

双层Y形分叉仿生微通道换热性能及优化设计

针对电子器件的小型化和集成化的趋势以及较高的散热要求,基于仿生思想,设计了双层Y形分叉仿生微通道并研究其传热性能。对于分叉角和分级数进行了优化,得到最佳分叉角为60°,分级数为2。设计双层逆流微通道热沉对电子芯片进行冷却;并构建三维层流流场的计算模型,采用有限体积方法进行数值模拟。结果表明:在相同换热面积下,入口速度为1 m/s时,Y形通道较之平直通道压降减少了37.67%,加热面平均温度降低了7.66℃,同时最大温差降低了6.51℃,温度更加均匀,能很好地提升电子器件的使用寿命和散热性能。相对于单层通道,双层逆流Y形微通道热沉具有更小的压降、更均匀的温度,最高温度下降了3.1℃。双层Y形仿生微通道的设计不仅提高了散热容量,而且有效降低了泵功消耗,可以为电子器件的散热设计提供参考。     

硅栅N沟道MOS场效应晶体管的研制

引言 采用硅栅N沟道工艺,制造千位以上的快速大容量的MOS贮器,被认为是一个比较好的方案。 N为硅栅N沟MOS器件兼有其它工艺诸如:铝栅P沟道、硅栅P沟道、铝栅N沟道等工艺的优点。这是因为: 第一,N沟道电子迁移率比空穴大三倍多,因而同样几何的N沟道器件的跨导比P沟道大得多,另外硅栅自对准工艺,能减小寄生电容,因而硅栅N沟道器件有较快的速度。 第二,硅栅工艺有铝条,多晶硅和扩散层三层布线,提供了设计的灵活性。可以使得管芯面积大大减少,例如用硅栅工艺设计的千位存贮器的芯片面积祗有用标准铝栅工艺的一半。这对于提高集成度和成品…     

基于接触热阻模型的笔记本电脑散热性能分析与优化

为改善笔记本电脑表面温度高、热流密度大等问题,基于接触热阻理论建立了某笔记本电脑的数值分析模型,并对其内部温度场和气流场进行数值模拟,对散热结构进行优化.采用热成像仪、热电偶对其温度场和关键点温度进行实验验证.结果表明:原样机的进风口和热管设计不合理,不利于芯片散热.通过调整笔记本电脑进风口位置使其内部流场更加合理;改变热管布置解决了热量集中的问题,CPU的最高温度降低了6.0℃;优化散热肋片的尺寸,有效地提高了系统的散热能力.研究结果对笔记本电脑以及其他电子产品的散热设计有很好的参考价值.     

基于MMAS的NoC低功耗映射

随着芯片集成度的提高,网络通信流量与通信功耗也随之递增.片上网络在设计阶段就要考虑到通信功耗问题,因此提出一种可以降低通信功耗的映射方法,该方法是一种改进的最大最小蚁群算法,通过优化权重系数、状态转移规则以及信息素更新来提高算法的性能.实验表明,该方法能加速搜索进化过程,避免搜索的停滞,具有较好的收敛性,能有效的降低系统的映射功耗.     

栅介质材料及尺寸对薄膜晶体管性能影响研究

系统地对基于高介电常数材料HfO_2和传统的介质材料SiO_2这两种不同栅介质层材料的硅薄膜晶体管进行建模并对不同尺寸和温度条件下的薄膜晶体管的工作特性进行了研究.获得了不同沟道长度和沟道宽度,不同栅介质层厚度和不同温度条件下的薄膜晶体管的工作特性曲线.通过对比发现,薄膜晶体管的饱和电流与沟道长度和栅介质层厚度成反比,与沟道宽度成正比,与理论计算一致.随着温度的升高,薄膜晶体管的载流子迁移率和阐值电压都在逐渐减小,因而饱和电流值逐渐减小;在相同栅介质层尺寸和温度条件下,基于HfO_2的薄膜晶体管相对于基于SiO_2的薄膜晶体管具有更高的电流开关比,更低的阈值电压和更小的泄漏电流.因此,基于高介电常数栅介质材料的薄膜晶体管相对于基于SiO_2的薄膜晶体管具有更好的性能.     

基于i.MX53的可视IP电话终端设计

实现了一种硬件集成度高、软件可移植性强的嵌入式可视IP电话终端.硬件方面,提出了i.MX53多媒体处理器为主芯片的单控制芯片方案,因芯片内部集成了视频编解码器,故降低了硬件设计的复杂度,且具有较好的抗干扰性和稳定性.软件方面,提出了底层、中间件和应用层三个构件层的软件架构,中间件为应用层提供了访问底层构件的接口,屏蔽了调用底层硬件驱动的复杂性,故降低了软件设计的难度,且具有可被快速用于同类产品或基于本产品的二次开发的特点.测试结果表明,本终端是可行有效的.     

建筑冷负荷对综合能源系统运行优化的影响

为解决现有综合能源系统运行优化研究对建筑冷负荷的影响考虑不充分（多以“典型日负荷”或“预测负荷”代替空调期冷负荷）的问题,首先应用EnergyPlus软件对北京某园区进行建模和负荷分析,再以经济性为优化目标,基于园区的电、冷负荷供需平衡和综合能源系统设备的典型模型建立运行约束模型,在空调期对多能源耦合的综合能源系统建立运行优化模型。对优化模型使用Yalmip建模和编程,使用Cplex求解器求解问题,得到不同负荷条件下的综合能源系统空调期的运行优化方案,并分析其统一性和差异性。结果表明：本文构建的以经济性为目标的优化模型,可以使多能耦合的综合能源系统在目标下运行更加优化;不同建筑冷负荷条件下运行优化方案具有较大差异性;不同负荷条件下运行优化方案具有一定规律性。可见综合能源系统的运行优化研究应该全面考虑冷负荷的影响,本文提出的规律性运行优化方案为综合能源系统提升运行经济性提供了依据。     

综合能源系统优化模型综述与文献计量分析

综合能源系统作为中国建设清洁低碳、安全、高效的现代能源体系的重要组成部分,其在系统模拟、优化仿真等领域亟须改进和完善,以便更好地服务于新型能源系统网络场景应用,支撑中国能源绿色发展战略.因此,基于对中外综合能源系统优化模型研究的归纳总结和对比分析,提出了在能源高质量发展和能源互联网建设背景下综合能源系统优化模型需要着力的研究方向,通过文献计量分析法探究综合能源系统优化研究领域的热点及发展趋势,并系统总结了当前综合能源系统优化研究的不足并做出展望.     

一种模糊神经网络的硬件电路优化设计方式

为提高模拟电路实现模糊神经网络的精度,通过对模糊神经网络中的高斯函数电路、求小电路以及去模糊电路分别进行性能优化,从整体上达到模拟电路实现模糊神经网络中高精度、高速的特性要求.所设计的模糊神经网络整体电路采用电压模式实现,并通过逼近一个非线性函数来验证.所设计的模拟单元电路均采用TSMC 0.18 μm工艺参数设计完成.通过Cadence软件仿真,结果表明:在1.8 V的工作电压下,所提出的改进型单元电路具有精度高、结构简单、便于调节和扩展的特性,并且能够完整地实现模糊神经网络的控制.     

模拟集成电路遗传算法的优化设计

针对模拟集成电路设计中设计周期长、参数复杂且精度低等问题,提出了一种智能算法——遗传算法。通过对模拟集成电路中二级运算放大电路的设计,运用遗传算法对其电路的各个性能指标进行了优化分析,有效地提高了各性能指标。该优化方法对模拟集成电路进行优化设计,并且基于Hspice仿真结果与实际电路设计非常接近,具有很高的实用价值。     

计及需求响应的随机综合能源系统优化配置

为兼顾综合能源系统的经济与环境效益,提出了含产电放热储能的双目标综合能源系统优化配置模型.首先考虑在不同置信水平下风力发电预测误差,其次基于用户侧的电荷分类以及用户对室内温度感知敏感度分析电/热需求响应,最终以经济和环境成本最小为目标,构建含不确定与电/热需求响应的综合能源系统的双目标优化模型.算例结果表明:风电预测误...     

显像管玻壳成形过程中温度场的数值模拟

研究了显像管玻壳成形过程中温度场集成冷却模拟方法,开发了工艺参数和模具冷却结构优化系统.该系统利用有限差分法,在厚度方向上对玻壳采用局部的一维瞬态分析,运用三维边界元方法模拟模具的三维热传导,玻壳和模具通过耦合分析来匹配型腔表面的温度和热流量.研究表明,所提出的集成和耦合数值模型模拟结果与实验结果吻合良好.     

液冷动力电池低温加热系统设计研究

针对动力电池在低温环境下无法直接进行充电的问题,以液冷动力电池系统为研究对象,在大量动力电池充放电数据的基础上,结合动力电池的低温加热和保温需求,构建了液冷动力电池包低温加热和保温系统,设计了动力电池的充电和加热流程.根据传热学原理,结合动力电池生热计算理论公式,建立了动力电池的生热仿真计算模型,利用仿真计算工作来模拟分析动力电池低温加热系统的加热效果.通过在NEDC循环工况下的仿真和试验,验证了液冷结构动力电池包低温加热系统很好地满足了动力电池包低温环境下的加热和保温要求,具有良好的应用性.     

论思维的复杂系统模型暨新一代专家系统的设想

在复杂系统研究思想指导下,构建了基于神经元网络结构的复杂系统思维模型,提出以网络节点表示概念,以网络连接表示命题,以网络回路实现知识表达,以网络节点间的时空动力学激发实现演绎推理等思维活动的理论新框架,并以此为基础对新一代专家系统进行了设计。     

相变材料和液冷结合的锂离子电池热管理性能优化

相变材料因其良好的控温能力在电池热管理中得到了广泛的研究,但在高温环境和高放电倍率下,单纯依靠相变材料很难满足热管理的要求。设计了相变材料和冷却板混合的电池热管理方式并对其进行数值模拟,与采用纯相变冷却进行了对比。分析了电池间距、冷却液入口速度对电池最高温度以及相变材料液化率的影响,并对充放电循环过程进行了探究。结果表明,在高温和高放电工况下,液冷的引入解决了因相变材料完全液化导致的电池温度恶化和中间电池热量累积的问题。相比于纯相变冷却,当冷却液速度为0.5 m/s时,混合冷却可将电池的间距减小至3 mm,继续增大冷却液的速度对热管理性能提升较小。同时,液冷板的加入可以减少首次充放电循环对后续循环过程的影响,增加电池的使用寿命。     

一种基于改进HMIPv6的移动网络路由优化方案

以支持NBS协议(NEMO basic support protocol)的移动网络为研究对象,针对移动性管理和路由优化问题,提出基于改进HMIPv6的移动网络路由优化方案.将HMIPv6与NBS整合并构建层次化网络架构,利用HMIPv6的区域化管理机制降低移动网络内的移动节点注册开销.对HMIPv6进行改进,设计全新移动网络路由优化方案,消除移动网络内部节点通信过程中所存在的冗余路由.分析结果表明,同NBS对比,本方案在额外数据包开销和移动管理开销方面具有显著优势.