高功率微波激励下p—n结器件响应

通过采用时域有限差分方法（FDTD）和混合算法处理半导体器件所满足的刚性、耦合、非线性偏微分方程组，建立PN结半导体器件在高功率微波（Hight Power Microwave）激励下瞬态响应的一维模型，并在此基础上进行二极管功率耗散情况的分析和对微波信号响应截止频率的计算，从而对PN结半导体在高功率微波激励下的损伤机理进行研究，计算表明，二极管功率耗散主要集中在源电压正半周峰值附近，器件的热击穿应发生在信号的正半周期内，10GHz应可视为该二极管对微波信号响应的截止频率。     

PN结二极管计算机数值模拟研究

本文研究PN结半导体器件在高功率微波(HPM)激励下的损伤机理,建立起PN结稳态和瞬态行为的一维模型。利用偏微分方程软件FlexPDE求解PN结所满足的刚性、耦合、非线性偏微分方程组,来分析其非线性响应特性。为今后的半导体器件的破坏阈值分析打下基础。     

肖特基二极管对微波响应的多物理场协同计算

以型号为HSMS 282c的肖特基二极管为例,利用多物理场协同算法对其微波响应特性进行了计算.通过比较器件在有或无封装时对特定频率的响应情况,发现封装可使器件的耗散功率增加87%.本文还对比了肖特基二极管在不同频率微波激励下的平均耗散功率,发现器件的耗散功率在 35 GHz附近存在峰值.当二极管的工作频率高于32 GHz时,耗散功率会随环境温度的增加而增加.研究结果对于半导体器件的微波效应研究具有重要的参考价值.     

高功率微波激励下二极管失效和烧毁与载流子寿命的关系

利用自行编制的半导体器件一维模拟程序mP ND1D ,通过对二极管内部载流子所满足的非线性、耦合、刚性偏微分方程组进行数值求解 ,计算了二极管在高功率微波激励下失效和烧毁时吸收的能量及所需时间与器件载流子寿命的关系     

高功率微波激励下二极管失效和烧毁与载流子寿命的关系

利用自行编制的半导体器件一维模拟程序mPND1D,通过对二极管内部载流子所满足的非线性、耦合、刚性偏微分方程组进行数值求解,计算了二极管在高功率微波激励下失效和烧毁时吸收的能量及所需时间与器件载流子寿命的关系。     

半导体器件高功率微波毁伤阈值实验

本文研究用实验方法测定半导体器件在高功率微波(HPM)照射下的毁伤阈值。介绍了实验系统的结构、原理,分析了如何用数值方法确定半导体器件所吸收的微波功率,对实验数据进行了分析。     

基于自触发方法的脉冲激光雷达接收电路功率敏感特性研究

对自触发脉冲激光雷达接收电路中光电二极管在不同光照功率下的敏感特性进行了研究,通过对接收电路中光电二极管PN结空间电荷区宽度在不同光照功率下的变化进行了理论分析,得出了在接收电路中不同光照功率对于自触发脉冲激光测量周期和激光脉冲信号宽度的影响。针对这一现象通过基本方程进行了描述,并通过所设计的交错控制自触发脉冲激光雷达实验装置验证了理论分析的正确性。该实验方法可以证明出激光雷达接收电路在不同光照功率下,自触发脉冲激光测量周期和激光脉冲信号宽度会产生延时误差。     

浅谈半导体灯具的散热机构设计

LED灯珠是一种半导体材料,与普通二极管一样具有PN结,由于高亮二极管的功率相对比较大,所以与功率半导体器件相同,需要考虑散热问题,结温过高会直接影响LED灯珠的寿命,并且会增大LED灯珠的光衰,情况严重的会将LED灯珠烧坏,所以如何有效提高半导体灯具的散热效果成为人们关心的问题之一。文章探讨半导体灯具的散热机构设计,希望能在室内外照明及装饰等诸多领域得到推广与应用。     

土-箱形基础-结构动力相互作用的模态试验分析

进行了野外大比例(1：2)土-箱形基础-框架结构动力相互作用模型的试验研究．在假定环境激励是有限带宽白噪声的前提下,用NEXT法测试并分析了该7层框架结构模型脉动响应信号及其动力特性．借助在Matlab环境下编制的程序计算各点响应的功率谱,得到了模型前5阶自振频率．通过现场实测值与底部固结假定下结构三维有限元计算理论值的比较发现,考虑土-结构动力相互作用(SSI)时的自振频率比不考虑土-结构动力相互作用时结柏第一阶自振频率最大降低8．5％．     

微小物体表面温度测量与功率管热阻测试

讨论利用红外显微测温仪测量物体微小表面真实温度的方法。通过分析测量 目标大小，响应波长范围和物体表面发射率对红外探测器响应特性的影响．提出计算非 黑体表面真实温度的表达式，并且得到满意的实验验证。利用该红外系统成功地测量了 微波功率管芯片表面的发射率分布以及在直流热耗散下芯片结区的温度分布，计算了峰 值热阻和平均热阻，为微波功率管的热设计提供了实验依据。     

高压LDMOS反相器功耗的计算

根据以前所建立的高压LDMOS宏模型,分析了用阱作为高阻漂移区的LDMOS组成的反相器,提出了计算其功耗的公式,从而解决了在高压LDMOS组成的功率集成电路设计中功耗无法估算的难题.通过半导体数值模拟软件Medici的仿真,可以得到计算结果与仿真的结果是一致的.最后根据功耗的计算公式,提出了一个减小电路功耗的方法.     

脉冲功率器件RSD热阻的计算与研究

热阻是半导体功率器件的基本特征和重要参数。本文首次提出RSD热阻的计算,根据RSD热阻网络模型,引入加热、测量电流合二为一的方法计算RSD的热阻,最终得到RSD的热阻值为0.3℃/W。较小的热阻可使RSD应用于重频脉冲功率领域而不发生热失效。实验得到了500Hz频率下RSD的开通特性,RSD运行时间为20s,以保证器件达到热平衡。波形显示RSD重复开通特性良好,通过对电流电压积分得到RSD消耗的功率约为8W。据此,可得到RSD在1.2kV峰值电压下运行20s时的结温为60.8℃(RSD运行频率为500Hz)。结果表明RSD是理想的脉冲功率开关,其工作频率可大幅提高。     

D类音频功率放大器中的死区控制电路设计

设计了一种用于D类音频功率放大器中产生死区时间的互锁电路,通过对功率管的输出状态进行检测,使得在每种状态下只有一个功率管导通,有效地防止了上下功率管的同时导通,从而减小了功率级的损耗,提高了放大器的效率.针对该互锁电路提出了一种死区时间设计方法,使得在有效抑制功率管导通的同时引入最小的失真,同时对引入死区时间所产生的影响做了详细分析.仿真结果表明:该互锁电路在输出信号的上升沿产生的死区时间为13.6 ns,在输出信号的下降沿产生的死区时间为15.5 ns.     

高功率半导体整流管芯片散热效率计算仿真研究

为了保证芯片性能,避免芯片受损,对高功率半导体整流管芯片散热效率进行计算和仿真研究。通过有限体积法进行热计算,利用质量守恒方程、能量守恒方程以及动量守恒方程对热传递问题进行描述,确定高功率半导体整流芯片边界条件,给出散热效率计算公式。在恒温室的防风罩中进行测试,依据模型和边界条件,通过ANSYS参数化编程语言APDL构建高功率半导体整流芯片三维有限元模型,分析芯片散热情况。研究平行排列微通道、正交网络结构、螺旋环绕结构和树枝分形结构微通道下芯片散热效率。向有限元模型整流管芯片主体施加热载荷,获取不同基板材料的温度分布情况,得到不同基板材料下芯片散热效率。结果表明,高功率半导体整流管芯片微通道应选用树型结构,基板材料应选择Cu/Si C复合基板。     

基于半导体制冷的动力锂电池包散热优化

为提升动力锂电池包的散热性能和能量密度,基于半导体制冷方案,提出一种多目标优化设计方法,对动力锂电池包的排布间距和半导体制冷量进行优化设计。基于建立的半导体制冷方案的热分析模型,采用拉丁超立方试验及径向基函数(radial basis function, RBF)、响应面法(response surface methodology, RSM)、Kriging代理模型方法建立最高温度、最大温差及间距体积的近似模型。以最大温差和间距体积为目标,最高温度为约束建立电池包散热优化模型,运用多目标遗传算法(multi-objective genetic algorithm, MOGA)进行寻优求解,并通过实验验证优化方案仿真结果的可靠性。优化后仿真结果表明：电池模组间距体积减小了32.42%,最大温差降低了13.64%,最高温度降低了0.53%,该方法显著地提升了电池包的散热性能和能量密度。     

基于热传导设计的LED器件散热研究

大功率LED(Light Emitting Diode)散热技术已成为半导体照明产业发展的一项关键技术。本文设计了一种含热导管的LED散热器,分析了工作原理和结构特点。利用热电类比的方法对该散热器的热阻进行了详细的分析,并且推出了散热器总传热系数的方程式,最后通过实验测试了散热器各特征点的温度,验证了该散热结构设计的可行性与正确性。     

基于自适应重排的低功耗地址总线编码

为了降低大负载地址总线的功耗，提出了一种新的低功耗自适应偏移量总线编码方法．该编码方法采用排序数列索引进行偏移地址总线的自适应重排，通过冗余线实现最佳排序数列至存储器地址接收端的传送，相对于传统的地址总线编码方法，具有更低的总线翻转频率．验证结果表明，采用自适应偏移量总线编码，地址总线的翻转频率降低了86．6％，功耗减少了69．2％，编码器本身的动态功耗和面积相当小，有效地实现了地址总线的低功耗工作．     

基于DVS的服务器电源管理策略分析

使用支持动态电压调整的AMDAthlon64处理器，通过改变处理器的电压与频率，可以得出Linux服务器中应用服务的运行效率与电力消耗之间的折衷关系．应用该关系，在Linux服务器中建立能耗改变时服务运行时间差的模型，可以在牺牲少量效率的代价之下，节约可观的能源．     

一种高频低功耗ECL逻辑到CMOS逻辑转换电路

采用NPN、PNP两种类型的双极晶体管以及反馈技术,设计了一种高频、低功耗ECL到CMOS逻辑的转换电路.HSPICE模拟结果表明：电路最高工作频率可以达到2.5 GHz,转换延迟不超过120 ps,功耗小于15 mW.     

大气压下针状电极电晕放电静电消除效果实测与特性研究

为了研究高压静电消电效果和静电防护有效性,采用离子化测试方法,对影响大气压下针状电极电晕放电的电压、频率、消电距离、电极间隙、平衡电压等因素进行了系统测试与分析.结果表明,交流高压电晕放电在频率[1.8 kHz,2.0 kHz]区间内具有最佳消电效果;直流和脉冲高压电晕消电具有明显逆带电现象,且消电效果随电压升高、消电距离减小而提高.