MOSFET特性研究

本文介绍了N MOSFET的物理结构特性以及导电沟道形成过程与本质.详细分析与说明N MOSFET的漏极电流iD与漏源电压uDS特性表达式以及N MOSFET的物理结构、材料特性和制造工艺等对于N MOSFET特性的影响.     

用综合矢量法分析自励同步感应双馈发电机

通过分析得出反映定转子电压电流内在关系的等效电路和相量图，导出电磁功率和励磁 无功功率的表达式．本文提出自励电容值、外特性和调整特性的计算方法，计算时考虑到发电机 主磁路饱和效应．计算值与样机实验数据一致．     

考虑寄生参数和电感电流纹波的CCM模式Boost变换器建模

在考虑电子器件寄生参数及电感电流纹波的情况下,运用三端开关器件模型法和能量守恒法对Boost变换器工作于CCM模式下的精确建模进行研究,推导了大信号等效电路模型、稳态等效电路模型和小信号等效电路模型,并在一个实际的Boost变换器上对存在寄生参数和电感电流纹波的情况进行仿真和稳态性能、动态特性分析。结果表明,此研究能够改善实际Boost变换器设计和系统性能。     

增强型双中间电容压电能量回收电路的优化设计

为提高压电振动能量回收系统接口电路的回收功率,设计了一种增强型双中间电容能量回收(E-DICH)接口电路并优化了开关的控制电路和控制策略.建立了E-DICH的电路仿真模型,通过等效电路建模的分析方法推导了E-DICH的回收功率表达式;利用Multi-sim仿真软件对该电路进行建模与仿真得到E-DICH的回收功率;通过实...     

电容电流模式Buck变换器的开环控制特性的动力学研究

电容电流反馈控制是一种新颖的控制技术,尚未有文献开展电容电流模式开关功率变换器的开环控制特性动力学研究。通过对三种开关状态的描述和不同开关状态内的时域求解,建立了电容电流模式Buck变换器的具有两条切换边界的二维精确离散时间模型。利用分岔图和最大Lyapunov指数谱等分析方法,揭示了负载电阻变化时电容电流模式Buck变换器的开环动力学行为。结果说明:在不同的负载电阻下,该变换器运行在正常的周期振荡、非正常的次谐波振荡即混沌等状态,尤其在部分负载电阻时,电容电流模式控制器失控,输出电压不能正常调节。此外,建立了PSIM电路仿真模型,并研制了相应的硬件电路。仿真和实验捕捉的时域波形和相轨图有效地验证了理论分析的正确性。     

分抗在正弦电压源中的功率与电学性质研究

为得到分抗、分抗逼近电路在正弦电压源中的功率,从功率角度探究分抗的电学性质。给出了分抗在正弦电压源激励下的功率因数、有功功率等数学表达式;并与电阻、电容和电感比较,得到统一表达式。设计半阶感性与半阶容性Oldham分形链分抗逼近电路,计算并电路仿真验证阶频特征与F特征以及在正弦电压源激励下的有功功率。结果表明:容性分抗的功率因数、有功功率介于电阻与电容之间,感性分抗的功率因数、有功功率介于电阻与电感之间;电阻、电容、电感可看做分抗阶数延伸到整数阶的特殊情况。     

分抗在正弦电压源中的功率与电学性质

为得到分抗、分抗逼近电路在正弦电压源中的功率,从功率角度探究分抗的电学性质。给出了分抗在正弦电压源激励下的功率因数、有功功率等数学表达式;并与电阻、电容和电感比较,得到统一表达式。设计半阶感性与半阶容性Oldham分形链分抗逼近电路,计算并电路仿真验证阶频特征与F特征以及在正弦电压源激励下的有功功率。结果表明:容性分抗的功率因数、有功功率介于电阻与电容之间,感性分抗的功率因数、有功功率介于电阻与电感之间;电阻、电容、电感可看做分抗阶数延伸到整数阶的特殊情况。     

电阻栅MOSFET电流模型分析

以普通长沟道MOSFET的电流模型为基础，推导出RG－MOSFET一级近似下电流模型的解析表达式，并对其物理机制进行了分析讨论。     

短沟道MOS器件阈电压和跨导的温度关系

本文从yau的模型出发,推导出了短沟道硅栅MOSFET的阈电压表达式及阈电压与温度的关系:并考虑短沟道MOSFET的扩散电流。推导出简单的电流—电压关系表达式,求出了跨导;得到了与试验一致的结果。发现,随温度的降低,MOSFET的阈电压的大小上升,阈电压的温度梯度的大小减小,跨导的大小急剧上升。结果表明,MOSFET更适合低温下工作。     

晶闸管控制的串联电容补偿回路分析

在介绍晶闸管控制串联电容补偿（ＴＣＳＣ）基本概念的基础上，推导了ＴＣＳＣ回路中电容器、电抗器和晶闸管元件的电压和电流数学表达式，并由此进一步导出了ＴＣＳＣ基波阻抗和晶闸管触发角之间精确的数学关系．文中对现有的ＴＣＳＣ动态行为研究方法也作了定性的讨论和归纳．     

用于计算机辅助设计的晶闸管模型

本文讨论了用于功率电子电路的晶闸管模型的建立方法。给出了一个适用于计算机辅助设计的非线性集中参数的晶闸管等效电路模型。 模型的建立是基于对器件内部载流子运动的物理过程进行模拟,分析了器件的少数载流子注入;空间电荷区内部载流子的产生与复合;雪崩倍增效应;基区宽度调制效应及电荷存贮效应。将反映这些物理过程的数学公式用非线性电路元件表示,组成了由非线性电阻、电容及受控电流源所构成的晶闸管模型。 利用这个模型可以分析晶闸管开关过程的动态非线性特性。     

异质双栅结构LDMOS的物理建模和仿真

对一种采用新结构的LDMOS(lateral double diffused metal oxide semiconductor)器件建立了模型.该器件在LDMOS中采用异质双栅(dual material gate,DMG)结构,这样使得该器件(DMG-LDMOS)同时具有LDMOS和DMG MOSFET的特性和优点.给出了DMG-LDMOS中沟道区表面电势和电场的一维表达式,并在此基础上考虑了大驱动电压下引入的沟道载流子速度过冲效应的影响,建立了基于物理的沟道电流模型.最后比较了Medici器件仿真结果和所建立的沟道电流模型,验证了该模型的可用性.     

基于分段模型的CRM boost电路软开关时间优化

为解决实际应用中临界导通模式(CRM)下boost转换器软开关时间求解不精确等问题,提出了一种针对非线性电容的分段等效电容模型,基于该模型计算得到最优软开关时间.首先介绍了适用于boost电路谷值开关/零电压开关实现的等效电路,得到软开关谐振过程中的特征微分方程;然后根据非线性微分方程的线性化提出分段等效电容模型,计算...     

中反型MOSFET边缘饱和电压公式的修正

提出了处于中反型的MOSFET修正边缘饱和电压公式.在分析了MOSFET精确电容模型之后,根据MOSFET饱和时其栅电容两端的电势差和电荷分布,推导了精确的边缘饱和电压关系式.对比了MOSFET边缘饱和电压的仿真值及修正后的精确边缘饱和电压的计算值,利用台积电TSMC18RF工艺参数,验证了精确边缘饱和电压公式计算值的准确性.分析了传统边缘饱和电压公式应用的局限.     

电容电流模式Buck变换器的开环控制特性动力学研究

电容电流反馈控制是一种新颖的控制技术,尚未有文献开展电容电流模式开关功率变换器的开环控制特性动力学研究。通过对三种开关状态的描述和不同开关状态内的时域求解,建立了电容电流模式Buck变换器的具有两条切换边界的二维精确离散时间模型。利用分岔图和最大Lyapunov指数谱等分析方法,揭示了负载电阻变化时电容电流模式Buck变换器的开环动力学行为。结果说明：在不同的负载电阻下,该变换器运行在正常的周期振荡、非正常的次谐波振荡即混沌等状态,尤其在部分负载电阻时,电容电流模式控制器失控,输出信号不能正常调节。此外,建立了PSIM电路仿真模型,并研制了相应的硬件电路,仿真和实验捕捉的时域波形和相轨图有效验证了理论分析的正确性。     

任意开关电容网络的Coates图分析

本文提出了一种分析开关电容网络的新方法,该分析方法使得开关电容网络(SCN)在z域等效电路所需元件减少;利用z域的电压控制电荷源(VCQS),进而应用Coates图及增益公式,即可十分方便地求出其传递函数,该法适用于任意的SCN等效电路,文中对两个实例进行了分析,事实证明该法简便、有效、速度快。     

新型开关-耦合电感二次型高增益Boost变换器

文章针对传统二次型Boost变换器升压能力有限,且开关管电压应力较大等问题,在原来的拓扑基础上变换了储能电容的位置,在保留传统二次型升压变换器优点的同时,使得储能电容的电压应力大幅度降低,减小了电容的体积和寄生电阻功率损耗;引入开关电感、耦合电感升压单元,增加变换器电压增益的同时,减小了开关管电压应力,实现了以较小的占...     

DBD高压单脉冲放电过程分析

利用微控制器同步高压脉冲放电和光谱采集,获得了管状介质阻挡放电(DBD)20~40kV纳秒单脉冲放电的光谱特性,并利用示波器测量了单脉冲放电的电流和电压特性,计算了电子密度.根据实际测量的气隙电容和装置的物理结构尺寸,利用DBD等效电路,分析了放电特性和放电模式.结果表明,放电电压的大小对电子密度和光谱线强度都有影响,作为载气的氩气流量大小对电子密度和光谱线强度的影响较小.     

非理想Buck变换器的建模与仿真

以Buck变换器连续工作模式（CCM）为例,考虑到实际的功率MOSFET管、二极管、电感和电容的寄生参数,如MOSFET的导通电阻、二极管的正向压降和正向电阻、电感的等效串联电阻和电容的等效串联电阻的影响,对非理想Buck变换器进行建模和仿真分析,为DC-DC开关变换器设计和系统控制电路的设计提供依据。     

脉宽调制型半桥式逆变电路输出功率研究

分析了脉宽调制型半桥式逆变电路的稳态工作过程，利用求解等效电路过渡过程的方法得到了其输出功率的数学表达式，并给出了一种脉宽调制型半桥式逆变焊机主电路参数的理论计算方法。计算结果表明，在增大换流电容的同时利用变压器进行阻抗变换，可提高电路的输出功率。