雷电流幅值概率分布函数的分段拟合方法

为了更有效地利用雷电定位系统数据评估输电线路的雷击跳闸风险,以东莞地区1999—2008年雷电流幅值数据为例,分析了规程推荐公式、IEEE推荐公式及其改进公式的拟合曲线与实际雷电流幅值概率分布的偏差,在此基础上提出了雷电流幅值概率分布函数的分段拟合方法,并进行了连续性修正.最后,分别采用规程推荐公式、IEEE改进公式和文中拟合公式计算东莞地区110kV、220kV、500kV三个电压等级下的输电线路雷击跳闸率,并与实际值进行对比.结果表明:采用文中方法得到的雷电流幅值概率分布函数曲线与自然概率曲线的相关性最强,仅牺牲了分段点附近的相关性;采用文中分段拟合方法计算得到的110kV、220kV电压等级输电线路雷击跳闸率与实际运行数据较相符,而对500kV电压等级线路雷电跳闸率的计算存在偏差.     

一种采用交流激励的微弱非线性电流-电压关系测试方法

为解决射频及微波接触部件无源互调机理研究中直流模式无法在强线性背景中测量到微弱的非线性电流电压关系这一问题,提出了一种新的基于交流激励的测试方法。首先通过理论推导得到了具有微弱非线性特性的部件在交流电压激励下的电流电压关系表达式;然后根据该方法对由同一个二极管并联不同电阻组成的样品进行了测试,通过测量各阶谐波的信号幅度并进行相关计算,得到了强的线性项和非线性项的系数,进一步根据推导出的公式计算得到了样品的电流电压曲线和来自于二极管的电流电压曲线的非线性部分。测试和计算结果表明:该方法能够获得比线性部分低3~4个数量级的非线性部分电流,这是传统的直流方法无法测量到的;对不同样件计算所得的来自同一二极管的电流电压曲线的非线性部分是相等的,证实了该方法测量强线性背景中弱的非线性电流电压关系的可行性。该方法可为无源互调非线性机理的研究提供新的测量手段。     

水平荷载下单桩p-y曲线简化计算方法对比研究

对现有的p-y曲线简化计算方法进行了归纳与总结.通过在水平静力荷载作用下淤泥质黏土中钢管桩的模型试验研究，并结合实际工程案例分析，比较采用各类计算方法对实验数据处理后的土抗力分布，以及拟合p-y曲线.结果表明，采用分段3次拟合法得到的土抗力分布曲线更为合理.各类计算方法拟合的p-y曲线均低于API建议曲线.随着土层深度的增加，采用分段3次拟合法得到的p-y曲线更加贴近于实际理论曲线分布.     

玻尔兹曼常数的Multisim仿真实验测试

PN结正向扩散电流随正向电压按指数规律变化,这是PN结的物理特性,也是玻尔兹曼常数实验测试原理,按照FD-PN-2型PN结物理特性测定仪所给出的实验线路及元器件型号,在计算机上应用Multisim仿真软件构建虚拟仿真实验电路进行虚拟实验,给出了Multisim仿真实验方案及参数设置方法.在仿真实验中,通过调整可变电阻改变三极管发射结上的电压,以实现输出电压的改变.对得到的数据,用最小二乘法进行线性回归、乘幂回归和指数回归,对比标准偏差、相关系数,分析实验数据与几种函数的拟合情况,确定拟合的曲线为指数规律变化曲线,在室温条件下,计算玻尔兹曼常数的结果与公认值相当接近.该虚拟仿真实验测试电路简洁,实验过程直观明了,电压调节方便,数据计算结果较为精确,有助于学生创建良好的仿真实验环境,提升实验水平和教学效果.     

大功率LED热阻测量研究

LED热阻的测量是LED应用到照明领域中的重要课题.LED正向偏压关于电流阶跃的响应曲线包含了大量LED系统热阻热容的结构信息.通过对LED施加电流阶跃后电压响应曲线的测量和简单拟合,试图提取LED封装结构中的热阻、热容参数,结合理论计算得到的各组样品热阻、热容参数,试图将拟合值同实际封装结构中芯片衬底和固晶界面的热阻...     

数值拟合研究不同LC配比对PMMA基PDLC膜的电光性能影响

对现有文献中制备的PMMA基PDLC膜的透过率数据进行数值拟合,研究不同LC配比对PDLC的阈值电压、饱和驱动电压及对比度的影响.利用非线性拟合研究PMMA基PDLC膜在驱动电压为0-35V的透射率,给出符合实验数据的函数关系为三阶多项式函数形式.对得到的三阶多项式函数进行计算,得出不同LC配比PDLC膜的阈值电压、饱和驱动电压及对比度,结果显示,40%LC情况下形成的PDLC膜的饱和驱动电压和阈值电压低,对比度较高,响应时间快,说明其电光性能比较优越,与现有文献中的实验结论相符合.     

水下焊接参数相关性分析及其电弧稳定性研究

摘要： 在高压舱内进行了不同水深的水下湿法药芯焊丝焊接（FCAW）试验,以电弧电压差异系数的倒数作为衡量电弧稳定性的指标,分析了不同水深条件下电弧电压与焊接电流之间的相关性对电弧稳定性的影响,并从送丝 熔化系统的角度探讨了电压与电流的相关性对电弧稳定性的影响规律;利用二次函数拟合电弧稳定性指标与电弧电压之间的关系,得到最佳的电压与电流关系.结果表明：最佳的水下湿法FCAW的电压与电流关系曲线呈上升的变化特性,随着水深增加,FCAW需要更高的电弧电压;水下湿法FCAW的电弧稳定性取决于电压与电流的相关性,而并非简单地随着水深的增加而下降;水深对电弧稳定性的影响主要表现在电压与电流相关性的不同;随着水深增加,相同焊接电流所需的电弧电压相应地增大.     

用LambertW函数求解太阳能电池的串联电阻

为准确计算太阳能电池的串联电阻,从太阳能电池单二极管模型的电流-电压特性方程出发,推导出一个用LambertW函数形式表示的串联电阻解析表达式.该表达式仅需将太阳能电池的电流-电压特性曲线和模型参数值代入其中即可求出串联电阻,避免了通常近似计算方法所引入的误差.不同类型和不同工作条件下太阳能电池串联电阻的计算结果验证了文中计算方法的准确性和实用性.     

基于工程经验和RBF神经网络的水轮机综合特性曲线拓展和重构

水轮机特性曲线是描述水轮机运行过程中运行参数变化及相互关系的重要数据图.采用径向基函数(Radial Basis function,RBF)神经网络拓展和拟合水轮机特性曲线的方法可避免用具体的数学表达式表示该特性曲线高度非线性的函数关系,而是通过对离散样本点的学习和训练来获得水轮机全特性曲线.在使用RBF方法进行拟合数据和重构曲面之前,本文利用边界条件和工程经验将已知工况区域的特性曲线向小开度区域和低效率区域进行了有效拓展,大幅增加了RBF神经网络的学习样本数量,从而进一步提高了RBF方法拟合水轮机全特性曲线的精度和可靠度.以HL180水轮机为例,对拓展和拟合水轮机综合特性曲线的具体过程进行了详细介绍.计算结果表明,同仅采用RBF神经网络方法相比,采用本文方法得到的水轮机全特性曲线具有更高的精度和可靠度.     

用非线性电阻模拟变压器损耗进行铁磁谐振过电压研究

针对变压器、电磁式电压互感器(PT)等非线性电感元件在铁磁谐振研究中的重要性,建立了一种同时考虑变压器电感及损耗非线性的计算模型,利用非线性电感和电阻的并联来模拟变压器,并给出了由变压器空载实验测得的电压、电流有效值和损耗值计算得到非线性电感磁通电流曲线和非线性电阻伏安曲线的方法.将该模型应用于铁磁谐振过电压的仿真计算中,并与实验测得的结果进行比较.结果表明:利用非线性电阻模拟变压器损耗进行铁磁谐振的仿真计算,所得到的变压器电压和回路电流的峰值与实验结果的误差分别为3.81%和0.2%,远低于利用定值电阻模拟变压器损耗时的误差19.5%和15.9%,表明该模型应用于铁磁谐振的计算时所得结果更加精确.     

低电压并五苯薄膜场效应晶体管

利用全蒸镀法, 以并五苯作为有源层, 聚甲基丙烯酸甲 酯（PMMA）作为绝缘层, 制备了全有机薄膜场效应晶体管（TFT）. 测试结果表明, 器件具有较低的工作电压和较高的场效应迁移率. 对工作机理进行了探讨.     

一种利用改进Elman神经网络的光伏I-V特性建模方法

为了准确表征和预测光伏（PV）组件在不同工况下的电流电压（I-V）特性,本文提出一种利用改进Elman神经网络的光伏I-V曲线黑盒建模新方法。首先通过皮尔森相关系数分析影响I-V曲线的环境因素;其次使用基于电压电流的双线性插值法对实测I-V曲线进行重采样,以提高I-V曲线上数据点分布的均匀性;进而使用基于辐照度温度的网格采样法对I-V曲线数据集进行下采样,降低数据冗余度;再利用量子粒子群（QPSO）算法优化Elman神经网络的初始权值和阈值,从而构造QPSO-Elman预测模型。最后根据美国国家可再生能源实验室（NREL）提供的I-V曲线数据集进行实验验证和测试。实验结果表明,所提出的建模预测方法精度更高,稳定性和泛化能力更好。     

低掺杂多晶硅TFT阈值电压的确定和提取

通过对低掺杂多晶硅薄膜晶体管表面势的分析, 建立基于物理过程的阈值电压模型。当其表面势偏离亚阈值区时沟道电流将迅速增加,将此时所对应的栅压定义为阈值电压。基于多晶硅薄膜的陷阱态密度为单指数分布,通过对表面势进行化简与求解,建立了解析的阈值电压模型。器件数值仿真结果表明,采用二次导数法所提取的阈值电压值与本文所提出的阈值电压模型较好的匹配。     

低掺杂多晶硅薄膜晶体管阈值电压的修正模型

对低掺杂多晶硅薄膜晶体管的表面势进行分析,将表面势开始偏离亚阈值区、沟道电流迅速增加时所对应的栅压作为晶体管的阈值电压.考虑到多晶硅薄膜的陷阱态密度为单指数分布,通过对低掺杂多晶硅薄膜晶体管的表面势进行求解,推导出一个多晶硅薄膜晶体管阈值电压解析模型,并采用数值仿真方法对模型进行了验证.结果表明:新模型所得到的阈值电压与采用二次导数法提取的阈值电压相吻合.     

退火温度对ZnO薄膜晶体管电特性的影响

针对非晶硅和有机薄膜晶体管的低迁移率问题,以高纯Zn为靶材,反应磁控溅射沉积、且在不同温度下退火的ZnO薄膜作为半导体活性层,成功地制备出基于ZnO材料的薄膜晶体管(ZnO-TFT),研究了退火温度对ZnO -TFT电特性的影响.结果表明:ZnO- TFT的载流子迁移率随退火温度的升高而明显增大,700℃退火的样品迁移...     

有机薄膜器件中Tb~（3＋）的电致发光

研制了用有机材料Ｔｂ（ＡｃＡ）３·ｐｈｅｎ做发射层的绿色发光二极管，二层结构为玻璃衬底ＩＴＯ／芳香族二胺类衍生物ＴＰＤ／Ｔｂ（ＡｃＡ）３·ｐｈｅｎ／Ａｌ．各功能层均用真空热蒸发的方法制备．在正向直流偏压驱动下获得了Ｔｂ（３＋）的特征发光，同时还发现一个峰位４２５ｎｍ的蓝光发射，它来源于空穴输运层ＴＰＤ．在室温条件下器件的阈值电压为５Ｖ，当驱动电压提高到１５Ｖ时，器件的最高发光亮度达到２００ｃｄ／ｍ２．讨论了器件的有机电致发光与各功能层膜厚及驱动电压的关系，同时发现有机材料Ｔｂ（ＡｃＡ）３·ｐｈｅｎ能够传输电子．探讨了有关稀土有机电致发光的发光机理等．     

静电放电对高频小功率硅晶体管的双重作用

为了深入研究静电放电对双极晶体管的作用效应是否发生改变,对目前广泛使用的高频小功率硅双极晶体管的静电放电失效进行了实验分析.采用相应的静电放电模拟器,进行不同电压的静电放电注入实验再配合加速寿命实验,一方面验证了低于失效阈值的静电放电注入可能在该类晶体管内部造成潜在性失效,另一方面发现静电放电的注入也可能类似退火,对部分该类晶体管起到了训练加固的作用.     

一种单电子晶体管的Spice模型

基于单电子晶体管数学分析模型，提出了它的Spice模型。该模型由一个电压控制电流源、一个电压控制电压源和一个电压源构成。与半分析模型相比较，该模型准确地表现了单电子晶体管的I-V特性。利用该模型，分析了单电子反相器和改进了二叉判别图基本单元。     

基于硅纳米线缺陷辅助隧穿肖特基二极管研究

介绍了铂（Pt）/p型硅纳米线（p-SiNWs）肖特基二极管的制备方法,在300~370 K温度范围内,测量了Pt/p-SiNWs肖特基二极管I-V特性.根据热发射（TE）、产生-复合（GR）,隧穿（TU）和漏电流（RL）理论模型,拟合了肖特基二极管电流传输机制,拟合结果说明Pt/p-SiNWs肖特基二极管中电流传输机制为缺陷辅助隧穿机制.此外,根据实验数据计算了肖特基二极管主要特征参数,二极管理想因子n随温度升高而减小,势垒高度Φb0随温度升高而增加,并且隧穿参数E0不随温度而变化.     

多晶硅薄膜晶体管的电流和电容分析模型

提出一种用于电路模拟的基于表面势的多晶硅薄膜晶体管(poly-Si TFTs)的电流和电容分析模型.采用非迭代方法计算poly-Si TFTs表面势随端电压的变化,从而大大地提高了上述模型的计算效率.基于表面势的解析计算和薄层电荷方法,提出了包括小尺寸效应和翘曲效应的电流电压模型.同时,文中还提出了基于电荷的电容模型.电流和电容模型在线性区和饱和区都是连续和准确的,不需要没有物理意义的光滑处理.与实验数据的比较发现,模型和实验数据符合得较好,这也证明了所提出模型的准确性.并且,该模型适用于电路仿真器.