状态观测器在PWM控制系统中的应用

本文研究了状态观测器在PWM控制系统中的应用。对PWM控制系统中的关键器件──逆变器进行了详细的分析和计算，从而提高了逆变器的开关频率和效率，减少了占用的实际机时。此计算方法大大提高了系统的控制质量。     

电力半导体器件和装置的功率损耗研究

为了提高电力电子装置和电力半导体器件的运行可靠性 ,提出了估算电力半导体器件损耗和结温的热 -电联合计算方法。基于电力半导体器件的瞬态开关特性的测量 ,构造了器件精确的损耗数学模型 ,同时考虑了器件的结温对器件损耗的影响。在单个器件损耗模型的基础上分析了电力电子变换装置的损耗 ,分析了装置中器件及其散热系统组成的热阻网络及各器件的结温。最后设计了两类实验装置分别验证损耗计算的精度 ,与实验结果的对比表明该方法为合理地设计器件的散热系统、提高电力电子变换装置的效率提供了有效手段。     

单异质结有机薄膜电致器件发光过程的理论模型

在Fowler—Nordheim方程的基础上，利用高斯定理对单异质结有机薄膜电致发光器件的发光过程进行理论分析和计算。计算结果表明在单异质结电致发光器件中，可降低器件的电流水平，提高器件的发光效率。     

新型4H-SiC肖特基二极管的仿真与分析

设计了斜面结构碳化硅肖特基二极管(4H-SiC SBD)并且在器件中加入场环结构,通过基于半导体物理理论的计算机辅助设计软件(Silvaco-TCAD)分析计算了常规结构和新结构SiC-SBD器件的V-I特性、击穿电压、温度热学分布。对比计算结果,可知新结构SiC-SBD器件击穿电压提高至2300V,导通电阻减小,温度热学分布明显优于常规结构SiC-SBD器件。     

激光陀螺捷联惯性导航系统中惯性器件误差补偿技术

为了提高激光捷联惯性导航系统的导航精度，对惯性器件误差进行了原理上的分析和说明，并针对由国内某型激光陀螺构成的惯性测量器件进行了误差分析，在此基础上建立了误差补偿的精确数学模型，提出了一种简易的且具有较高精度的误差模型参数静态标定方法，给出了计算误差模型参数的数学推导过程和解析表达式。分析结果表明，惯导系统误差主要由惯性器件测量误差引起，为了有效补偿惯导系统的系统误差，必须针对具体的惯性器件进行误差补偿，实际测试结果证明，该计算方法精度较高，可以有效提高惯导精度。     

有机发光器件光输出效率分析

本文对以MEH-PPV为发光层发光器件的光输出特性进行了研究,在考虑发光层的吸收及不同的波长情况下对器件的光输出进行了数值模拟,并在此基础上对器件进行改进.经过比较,改进后的器件提高了光的透射率和最大发光角.将此方法与Garbuzov等人设计的器件进行结合,计算得出结合后的器件比原器件的光能输出提高了约30%.     

用于CMOS图像器件的超分辨率算法研究

提出一种基于CMOS图像器件的超分辨率图像合成算法,该方法将4幅沿水平、垂直及对角线方向错位获取的CMOS图像重新组合,得到一幅重建的新图像.对重建图像的像素灰度进行了理论分析和计算,求出了重建超分辨率图像的算法.结果表明,在不提高CMOS工艺水平的条件下,该算法能将重建的CMOS图像的分辨率提高到原图像的2×2倍.实现了CMOS图像器件的超分辨率图像合成算法.对该算法进行了计算机仿真,结果同理论分析计算的结果完全一致,证明了所提出的CMOS图像器件超分辨率算法是正确的.     

2020年山东省自然科学二等奖项目简介

正基于碳材料在储能器件中的广泛应用以及存在的各种问题,构筑了碳与金属/金属化合物或者碳与有机小分子/聚合物复合的二元、三元和多元电极材料,利用不同组分之间的协同作用,借助理论计算,系统地研究了复合电极材料的结构、电子传输机制及其对储能器件性能的影响,厘清了碳基复合电极材料内在结构与储能器件性能之间的构效关系,为高性能储能器件关键材料的研发和工业化应用提供了理论指导和技术支持。     

低成本超高速16位A／D转换电路的研究

本文对一种低成本超高速１６位Ａ／Ｄ转换电路进行了研究和探讨，简述了本电路的组成方案，工作原理，选用的关键器件等，论述了整个Ａ／Ｄ转换过程当中的时间关系，并对该转换系统的量化误差进行了分析和计算。     

RF-MEMS器件及其关键工艺技术

综合介绍目前无线通讯产品中使用的各种类型RF-MEMS器件,统一说明RF-MEMS器件的基本工作原理,并分析RF-MEMS器件加工的关键工艺技术及设计制作时应注意的问题。     

金属氧化锌避雷器在线监测系统的设计

以微处理器MSP430为核心,由泄漏电流采集、雷击计数脉冲、无线收/发控制、LCD显示等电路组成,设计了一种金属氧化锌避雷器(MOA)阻性漏电流在线检测系统.系统通过对MOA阻性漏电流的实时检测,并将检测结果发射到终端监控中心,实现对MOA运行状态的在线监测.     

一种长距离浆体输送管道拒雷控制系统的设计

针对长距离矿浆管道输送存在的雷击灾害,提出了一种基于长距离浆体输送管道的拒雷控制系统,其系统包括浆体钢管、机电设备、综合有源+无源等离子拒雷装置和多个电涌保护器.在浆体钢管与机电设备之间的绝缘段的两侧分别安装第一电涌保护器和第二电涌保护器,采用瞬态接地的方式来实现等电位接地,克服了强制电流式阴极保护的矿浆钢管道不能直接接地的缺陷,同时防止了雷电侵入波对设备铁精矿管道的危害.实际应用表明了该方法的有效性.     

多元胞半导体浪涌防护器转折特性与IH的折衷

由晶闸管短路发射极模型提出了半导体浪涌防护器的一种多元胞结构,分析了该模型的转折特性与维持电流IH。在归一化条件下,定量表述了其折衷关系,从而确定了某一工艺参数条件下的最佳D／d值,为提高SSPD的浪涌能力、改善响应特性、实现器件的规模化生产具有重要意义。     

一种氧化锌避雷器泄漏电流测试仪的设计

针对氧化锌(ZnO)避雷器泄漏电流的测试问题,利用数字型光电隔离传输电路,设计了一种光电传输及频率测量系统。该系统能满足测试仪与主电路间电气隔离的要求,较好地测量避雷器阀片泄漏电流的峰值。同时,在功耗方面采用了锁相环(PLL)电压-频率-窄脉冲变换原理及其微功耗机制。     

核电厂某电子设备浪涌抗扰度仿真分析及整改研究

通过对浪涌抗扰度试验中常出现的问题进行系统分类,提出了浪涌抗扰度试验问题整改的流程方案。应用于解决核电厂某电子设备的端口防护设计问题自查,制定了一系列端口防护电路的整改措施,同时利用PSPICE仿真了浪涌抗扰度试验中的发生器、耦合网络及防护器件组成的试验电路,验证了防护电路的可靠性。     

高炉风机监控系统的设计与实现

讨论了炼铁高炉轴流压缩机组监控系统的设计方法、各控制模块的功能以及风机静叶可调控制系统无扰动切换的实现方法;提出了防喘振与逆流保护的控制方案。通过过程控制软件对风机静叶和防喘阀的有效控制,克服以往控制方案中存在的缺陷,满足高炉对风压、风量的要求。     

多元胞结构的半导体放电管浪涌能力研究

鉴于半导体放电管工作时的最高温升决定其浪涌能力,通过对器件进行温度场模拟,可以明显地看出基片厚度、载流子浓度以及元胞数对器件温升的影响。因此对不同厚度、杂质浓度的16元胞放电管进行了浪涌实验。模拟和实验结果均表明,增加元胞数、选择均匀性好和较薄的衬底材料以及采用低扩散浓度方法可以减少放电管工作时的温升,改善放电管浪涌能力。     

基于开关电源的智能电瓶车充电系统研究

为解决现今市面上使用的电瓶车充电系统的充电电压与电瓶车型号不匹配而对电瓶车电容产生损害的问题,提出一种新型电瓶车充电系统。该充电系统使用NCP1654 作为核心控制芯片,采用开关直流升压电路( Boost: Boost Converter or Step-up Converter) 拓扑作为主电路,利用新型碳化硅半导体器件作为主开关器件,完成了电瓶车充电系统中交流转直流部分的设计制作。供电侧的交流电压从180 ～ 260 V 变化时,设备均可正常运行。此智能电瓶车充电系统输出两路直流电压42 V 和27 V,最大输出电流均为2 A,负载调整率为0． 1,输出噪声纹波电压峰-峰值小于1． 5 V。充电设备中有可靠的保护电路,可以防止启动时尖峰电压和浪涌电流对电路的冲击。考虑到电瓶车充电系统的用户体验感,选择触摸屏作为操作界面。此外,利用STM32 开发板检测输出电压电流,控制充电系统输出电压幅值。经测试,该电瓶车充电系统各项指标都达到了设计要求,可投入使用。     

一种高压大电流半导体放电管的研究

针对常规半导体放电管在超大浪涌电流作用下,易局部过热而损坏这一问题,采用镓闭管扩散代替硼扩散、台面工艺解决二氧化硅不能掩蔽镓扩散所带来的问题、玻璃钝化工艺实现高压结面保护等方法。实验结果表明,通过镓扩散、台面刻槽、玻璃钝化和钛镍银多层金属化等工艺,提高了放电管的启动保护电压和最大浪涌电流,其最大浪涌电流达到6 kA,比设计值5 kA提高了20%。     

基于单片机的转速测量系统设计

为了设计简单可靠的直流电机测速装置,提出基于单片机为核心的电机速带测量系统。整个系统的构架包括转速信号的采集,转速信号的处理,转速的计算与显示。信号处理电路主要是将传感器输出的带有外界噪声的不稳定的电信号转化成理想的方波;转速的计算利用单片机AT89C51的定时器和计数器。根据系统编写源程序,并通过运行试验证明,该系统结构简单,测量结果稳定可靠,满足电机的测速要求。