功率LDMOS阈值电压温度系数的优化分析

讨论高压LDMOS阈值电压的温度特性,并给出了它的温度系数计算公式.根据计算结果,可以得到以下结论:通过提高沟道掺杂浓度或减少栅氧化层能够降低阈值电压随温度的变化.阈值电压的温度系数可以用温度的线性表达式来计算,从而可以得出功率LDMOS阈值电压的温度系数最优化分析.     

基于SIMOX材料的可集成高压器件研究

通过增加一次高压注入, 对0.8μm SOI CMOS工艺平台进行智能电压扩展. 在SIMOX材料上设计并实现了兼容该工艺的横向高压器件, 实现了低压CMOS与高压LDMOS的单片集成. 在硅膜厚度为205nm、埋氧层厚度为375nm的SIMOX材料上, 研制出阈值电压、击穿电压分别为1.3V、38V的高压LDMOS. 此高低压兼容SOI技术可将高低压器件单片集成, 节约了芯片成本, 提高了可靠性.     

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.     

高温、高压LDMOS导通电阻的特性

本文提出了高温、高压LDMOS的等效电路,讨论了LDMOS泄漏电流及其本征参数在高温下随温度变化的规律.根据分析,漏pn结的反向泄漏电流决定了LDMOS的高温极限温度,导通电阻与温度的关系为Ron∝((T)/(T1))y(y=1.5～2.5).     

中厚板高压水除鳞对流换热系数的研究

在中厚板生产中,高压水除鳞对流换热系数是轧制前温度场数学模型的重要参数。目前国内外研究学者在计算高压水除鳞对流换热系数仅考虑了两个因素的影响,计算出的换热系数偏小或者偏大。本文同时考虑了高压水喷嘴距连铸坯表面距离、喷嘴出口速度、连铸坯表面温度3个因素对高压水除鳞对流换热系数的影响,并通过FLUENT软件计算出高压水除鳞对流换热系数,然后通过MATLAB软件非线性回归方法回归出高压水除鳞对流换热系数的数学模型。针对鞍钢中厚板生产现场,使用此数学模型计算出对应工况的对流换热系数,然后将此换热系数输入MARC有限元软件中进行温度场分析。对鞍钢生产现场的连铸坯温度进行了实测,理论计算值与实测值最大误差为19℃,最小误差为5℃,吻合较好,结果证明回归出的高压水对流换热系数数学模型比较合理。     

铅酸蓄电池的过充电保护与温度补偿

报导了直流操作电源（直流屏）中铅酸蓄电池的过充电保护与温度补偿特性的模拟试验研究结果,试验发现：处于浮充方式工作下的铅酸蓄电池,过充电是造成其提前失效的主要因素,为了延长电力系统中铅酸蓄电池的使用寿命,必须对蓄电池进行充电保护及对过充阈值电压进行温度补偿,过充阈值电压温度补偿系数对单体电池而言在-3.5～-4.5mV/℃范围内较为合理,就过充电阈值电压进行温度补偿的方式而言,线性补偿方式较阶梯补偿方式更为合理。     

电流型电子式电压互感器的温度稳定性研究

针对一种电流型电子式电压互感器(EVT)的温度稳定性进行了分析,指出高压电容器和一次侧信号处理单元中的积分电路是影响其温度稳定性的主要环节. 设计了利用正、负温度系数数值相等的多个电容单元串联组成高压电容器的温度补偿方案,有效地改善了高压传感部分的温度稳定性;提出利用热敏电阻对积分电容的温度特性进行补偿的方法,减小了温度变化给积分电路带来的误差. 依照IEC60044-7的要求,对研制的110 kV电流型EVT样机进行了温度影响准确度试验,试验结果表明设计的温度补偿方案有效,互感器在-40 ℃～+70 ℃温度范围内,满足0.2级测量准确度要求.      

基于反分析法的凝固过程中界面换热系数研究

以实验测得的温度为基础,结合数值模拟方法和优化方法的反分析方法计算求解了A356铝合金铸件冷却凝固过程中铸件与金属铸型间的界面换热系数,分析了铸件与铸型间界面换热系数随界面温度变化的关系.研究结果表明:界面换热系数在固相温度以上和545℃以下基本保持为一个常数,分别约为3 000 W.m-2.K-1和500 W.m-2.K-1;而液相温度在545~555℃间为突变的线性关系,并通过线性回归分析建立了近似的数学模型.应用反求得到的界面换热系数与界面温度的变化规律,结合数值模拟软件ProCAST计算得到铸型初始温度450℃时铸件的温度与实验测量温度吻合较好.验证了通过反分析方法求解的换热系数的有效性和正确性.     

温度与载荷对GH4169/5CrMnMo界面接触换热的影响

基于传热学基本原理建立合理简化的热接触模犁.应用稳态法,通过自制的实验设备埘GH4169高温合金与5CrMnMo模具钢的界面接触换热系数进行测量.根据实验数据归纳出接触换热系数的经验计算关系式,比较计算结果和实验结果.研究结果表明:接触界面温度变化范围为240-560℃,接触载荷能够达到15.68 MPa;接触换热系数随界面温度和接触载荷的增加呈现增大趋势,但在320℃和470℃附近出现换热系数的极小值,温度与载荷的作用是通过改变材料热物性及力学性能间接实现的;经验计算关系式满足幂律关系,引入修正系数a和δ后,能够合理地预测接触换热系数,计算结果与实验结果较吻合.     

新型温度不敏感的施密特触发器特性分析

与传统的6晶体管施密特触发器相比,由两个互补金属氧化物半导体(CMOS)反向器组成的施密特触发器已经提出,该触发器具有鲜明的转换阈值电压和复位集(RS).计算结果表明:新型施密特触发器在受温度影响方面明显优于传统施密特触发器.仿真结果表明:新型施密特触发器的温度系数是传统施密特触发器的五分之一.     

一种BiCMOS带隙基准电压源的设计

设计了低温度系数、高电源抑制比BiCMOS带隙基准电压发生器电路.综合了带隙电压的双极型带隙基准电路和与电源电压无关的电流镜的优点.电流镜用作运放,它的输出作为驱动的同时还作为带隙基准电路的偏置电路.使用0.6μm双层多晶硅n-well BiCMOS工艺模型,利用Spectre工具对其仿真,结果显示当温度和电源电压变化范围分别为-45~85℃和4.5~5.5 V时,输出基准电压变化1 mV和0.6 mV;温度系数为16×10-6/℃;低频电源抑制比达到75 dB.电路在5 V电源电压下工作电流小于25μA.该电路适用于对精度要求高、温度系数低的锂离子电池充电器电路.     

高压宽温工作电解液的研制

对宽温高压工作电解液进行了深入的研究,开发研制出了可用于400V高压铝电解电容器工作的宽温工作电解液,其主溶剂为乙二醇,主溶质为癸二酸,用此电解液制作的400V／100μF的铝电解电容器,通过了1000h日时105℃高温负荷寿命试验,取得了良好的试验结果。     

日照作用下1000kV特高压GIS壳体的变形行为研究

以在役的1 000 k V ZF6-1100型特高压GIS母线壳体为研究对象,对其进行了温度与变形的现场测试,获得母线壳体在夏季典型日照作用下温度和壳体位移变化规律。数据分析结果表明:壳体的温度与变形受日照影响较大,壳体各位置温度随日照强度升高而升高,壳体顶部温度最高,增速最快,午后随日照强度减弱温度降低快,之后各点温度趋于与气温一致。在气温温差10℃的夏季,壳体最高温度波动达21℃。壳体受温度影响发生热胀冷缩变形,轴向变形量达0.973 mm。由于壳体各部分温度分布和变化不均匀,引起壳体非均匀变形,壳体法兰转角达0.01°。壳体温度和变形以24 h为周期变化,在设计、制造与检测中应特别关注这种周期性环境载荷可能引起的疲劳累积损伤及失效。     

基于嵌入式ZigBee模块的高压设备温度监测系统

设计了一种基于ZigBee无线传感器网络通信技术的高压设备温度在线监测系统.系统由监测终端、监测集中器和远程监测中心构成.其中监测终端由CPU单元、测温单元、无线通信单元和电池供电单元等组成;监测集中器由可编程序控制器PLC和触摸屏等组成.监测终端通过ZigBee无线传感器网络WSN与监测集中器连接;监测集中器通过基于OPC规范的以太网与监测中心连接.论述了系统的软硬件实现方法,重点讨论了电池供电条件下的终端低功耗技术的软硬件设计方案.所设计系统可靠性高、开放性好、成本低.     

一种高性能的低压CMOS带隙基准电压源的设计

提出一种新型的芯片内基准电压源的设计方案,基准电压源是当代数模混合集成电路以及射频集成电路中极为重要的组成部分。为满足大规模低压CMOS集成电路中高精度比较器、数模转换器、高灵敏RF等电路对基准电压源的苛刻需要,芯片内部基准电压源大部分采用基准带隙电压源。研究并设计了一种低功耗、超低温度系数和较高的电源抑制比的高性能低压CMOS带隙基准电压源。其综合了一级温度补偿、电流反馈技术、偏置电路温度补偿技术、RC相位裕度补偿技术。该电路采用台积电(TSMC)0.18μm工艺,并利用Specture进行仿真,仿真结果表明了该设计方案的合理性以及可行性,适用于在低电压下电源抑制比较高的低功耗领域应用。     

一种低温漂基准电压源的设计

本文根据带隙基准电压源的温度补偿的原理,设计了一个具有药剂一阶温度补偿的电路,并在此基础上提出了一种二阶温度补偿的方法,设计出一个低温度系数的基准电压源,对此进行Hspice仿真,结果表明其温度系数小于5ppm／℃。     

三柱式倍压整流在高压电源中的应用

介绍高压电源的设计方法 ,阐述了高压电源中采取的几种措施 ,分析了应用电路 .     

高压自屏蔽方法对高压高频信号的测量

在对用高压高频电源驱动的介质阻挡放电时空动力学研究的过程中,针对高压高频信号难以测量的问题,采用高压自屏蔽的方法,解决了高压漏电流引起的分压电阻过热的问题,实现了高压高频信号的精密测量.