静电放电应力下深亚微米栅接地NMOSFET源端热击穿机理

基干静电敲电应力下对深亚微米硅化物工艺栅接地NMOSFET的研究，考虑了源／漏寄生串连电阻的影响，建立了源／漏接触区的电流集中模型．由模型分析表明，不同的温度和掺杂条件下，源／漏寄生串连电阻会引起器件源／漏接触前端边缘附近产生不同程度的电流集中．在器件源端产生新的热点．影响了源／满端的击穿特性．很好地解释了栅接地NMOSFET的源端热击穿机理．     

变容二极管频率变换作用的数学分析

变容二极管是一种非线性器件．给出其结电容随外电压变化规律的数学式，并在此基础上用幂级数分析了在小信号电压源和小信号电流源两种激励方式下变容二极管的伏库特性．从数学上证明了变容二极管非线性电容特性的频率变换作用及其在线性电路与参变电容电路间的内在联系．     

共栅共源结构GaN HEMT开关模型

为了计算共栅共源结构高压氮化镓(GaN)器件开关损耗,提出一种共栅共源结构GaN器件开关过程及损耗模型.通过考虑共栅共源结构中PCB和引线寄生电感以及器件结电容,得出共栅共源结构GaN器件的等效电路模型,进而得到测试开关特性的双脉冲等效电路.按时间顺序将开通过程分为5个阶段,关断过程分为4个阶段对双脉冲等效电路进行分析和简化,并计算得出各个阶段中共栅共源结构GaN器件电压电流时域表达式,从而得到开关过程波形及损耗.在不同驱动电阻和开关电流下进行双脉冲实验,模型与实验的开通、关断过程波形及损耗较吻合,表明所提出模型较准确.     

共栅共源结构GaN HEMT开关模型

为了计算共栅共源结构高压氮化镓(GaN)器件开关损耗,提出一种共栅共源结构GaN器件开关过程及损耗模型.通过考虑共栅共源结构中印制电路板(PCB)和引线寄生电感以及器件结电容,得出共栅共源结构GaN器件的等效电路模型,进而得到测试开关特性的双脉冲等效电路.按时间顺序将开通过程分为5个阶段,将关断过程分为4个阶段,对双脉冲等效电路进行分析和简化,并计算得出各个阶段中共栅共源结构GaN器件电压电流时域表达式,从而得到开关过程波形及损耗.在不同驱动电阻和开关电流下进行双脉冲实验,模型与实验的开关波形及损耗较吻合,表明所提出模型较准确.     

变容二极管频率变换作用的数学分析

变容二极管是一种非线性器件，给出其结电容随外电压变化规律的数学式，并在此基础上用幂级数分析了在小信号电压源和小信号电流源两种激励方式下变容二极管的伏库特性，从数学上证明了变容二极管非线性电容性特的频率变换作用及其在线性电路与参变电容电路间的内丰联系。     

基于一致渐近稳定观测器的模块化多电平变流器控制系统设计

为了实现模块化多电平变流器(MMC)各模块之间电容电压均衡,减少电压传感器数量,设计非线性的降维状态观测器,并提出基于该观测器的系统控制方法.依据三相MMC拓扑结构,以三相环流、交流输出电流和所有模块电容电压为状态变量,建立状态空间模型. 结合模型,提出观测器的设计方法,该观测器通过测量MMC电路中6个桥臂电流和6个桥臂投入模块总电压,结合开关信号观测得到各模块电容电压. 利用无源理论和持续充分激励条件,证明在载波移相调制策略和最近电平调制策略下,观测器误差模型是一致渐近稳定的. 以该观测器为基础,设计MMC功率电流双闭环控制器. 通过搭建的仿真模型验证所设计观测器的观测值能够准确跟踪实际值,系统鲁棒性和动态性能较好.     

金属氧化物避雷器交流幅频特性的实验研究

在建立以非线性电阻和非线性电容并联的等效电路模型做为金属氧化物避雷器的等效电路模型基础上,推导了响应电流关于激励电压的时域表达式,参照激励电压通过确定的方法将响应电流分解为阻性部分和容性部分。通过对金属氧化物避雷器阀片在不同幅值、不同频率正弦激励电压下交流响应的实际测量,得到不同幅值与频率下激励电压和响应电流的时域波形并对其分析,获得不同激励电压幅值下响应电流、阻性电流有效随随频率变化的曲线以及不同频率下电流密度和电位移与电场强度关系曲线,并且对不同频率下电流密度和电位移与电场强度关系曲线进行了归一化处理分析其非线性程度,探究了交流正弦电压激励下不同幅值、频率对金属氧化物避雷器介电性能的影响。     

非线性电容Pspice模型的建立

提出了一种基于ＭｉｃｒｏＳｉｍ公司的通用电子电路仿真软件Ｐｓｐｉｃｅ上的新颖的非线性器件的仿真方法,并以非线性电容为例具体加以实现,该模型是一个通用子电路模型,并且可以应用于任何电路仿真及电力半导体器件建模中,由于在该模型的建立中采取了非线性函数的曲线拟合方法,使得原先在Ｐｓｐｉｃｅ中无法实现的非线性器件可以通过易于实现的受控源来模拟拟合多项式函数,本文以ＩＲ公司的功率电子器件ＩＧＢＴ手册所给出的     

功率VDMOS 器件高温直流应力下退化及失效机理研究

研究了垂直双扩散金属氧化物半导体(VDMOS)功率器件在高温和直流应力下的退化和失效过程及机理。测量了栅极阈值电压[U_(GS(th))]、栅极-源极漏电流(I_(GSS))、静态漏极-源极通态电阻[R_(DS(on))]、漏极-源极击穿电压(U_(DSS)),发现R_(DS(on))在应力时间672～864 h范围内开始变大直至测试结束,其他各项电学参数总体保持稳定。测量了器件结到热沉的热阻(R_(TH)), R_(TH)保持稳定。研究表明器件的栅极、漏极、器件内部结构和焊料、管壳基本不受应力影响。对烧毁的器件进行微区分析,扫描电镜图片表明损坏区域在源极上表层和源极引线位置,和电学参数、R_(TH)值的分析相一致。R_(DS(on))的增加是由包括引线在内的源极封装和源极欧姆接触电阻增大导致,超过阈值时将导致器件烧毁。研究结果有助于提高恶劣工况下的VDMOS功率器件可靠性。     

非线性电介质交流激励下响应特性仿真

针对电导率和相对介电常数都是非线性的电介质进行性能仿真,首先对处于均匀电场下的非线性电介质进行电路建模,推导出由电压控制型非线性电阻和电容组成的电路在交流电压激励下的响应电流方程,然后应用Matlab仿真分析了在不同频率、不同幅值交流电压波形下,电介质的响应特性.     

广义特征法分析分段层式绕组模型瞬态特性

为了研究瞬态过电压对层式绕组绝缘特性的影响,设计制作了分段层式绕组模型,该模型分为4段,每段5层,以每1层为1个单元,共分20个单元.根据绕组模型尺寸结构,计算电感、电容参数,建立等值电路.应用割集分析法分析分段层式绕组等值电路,得到该绕组模型等值网络微分方程组,通过广义特征法解微分方程组.在等值电路中部施加雷电波及VFTO信号,计算其他各个单元节点的电压波形,通过计算的电压信号拟合沿绕组的电位分布与梯度分布.为层式绕组的绝缘结构设计提供了理论依据.     

面向可制造性设计的铜互连有源测试结构的设计与实现

随着超大规模集成电路制造技术的不断进步,互连线寄生电容已经成为超大规模集成电路延时和噪声的主要来源。提出并实现了一种基于电荷测量技术的互连寄生电容测试结构。利用这种结构可研究互连线和相关介质的几何尺寸变化,并可反馈应用到器件的可制造性设计和工艺模型的建立中去。     

Forced oscillations with time-varying mesh stiffness and backlash in gear systems

A dynamic model to describe the torsional vibration behaviors of a spur gear system is presented in this paper.Differential equations of nonlinear dynamics for the gear system exhibiting combined nonlinearity influence such as time-varying mesh stiffness,backlash and dynamic transmission error(DTE) were obtained.The method of multiple scales was employed to solve the nonlinear differential equations with parametric excitation in gear systems,by which both the frequency-response curves of the primary resonance caused by internal excitation and the analytical periodic solutions of nonlinear differential equations were obtained.The nonlinear influence of stiffness variation,the damping and the internal excitation on the system response was shown by frequency-response curves.Compared with numerical examples,the approximate analytical solutions are in good agreement with exact solutions,which proves that the method of multiple scales is effective for solving nonlinear problems in gear systems.     

Dynamic load sharing behavior of transverse-torsional coupled planetary gear train with multiple clearances

A new nonlinear transverse-torsional coupled model with backlash and bearing clearance was proposed for planetary gear set. Meanwhile, sun gear and planet's eccentricity errors, static transmission error, and time-varying meshing stiffness were taken into consideration. The differential governing equations of motion were solved by employing variable step-size Rung-Kutta numerical integration method. The behavior of dynamic load sharing characteristics affected by the system parameters including input rate, sun gear's supporting stiffness and eccentricity error, planet's eccentricity error, sun gear's bearing clearance, backlashes of sun-planet and planet-ring meshes were investigated qualitatively and systematically. Some theoretical results are summarized at last which extend the current understanding of the dynamic load sharing behavior of planet gear train, enrich the related literature and provide references for the design of planetary gear train.     

非饱和滑带土非线性Burgers蠕变模型

基于非线性流变力学理论,建立了非饱和滑带土非线性Burgers蠕变模型。模型中不仅考虑滑带土非饱和特性-基质吸力对土蠕变特性的影响,同时考虑了与时间、应力状态有关的非线性黏滞体的流变特性,由非线性黏滞体替换Burgers模型中的线性黏滞体。对非饱和滑带土开展三轴蠕变试验,并对试验结果采用最小二乘法曲线拟合,获得了不同基质吸力下的蠕变参数,并将试验结果与Burgers模型拟合曲线以及提出的非线性Burgers模型拟合曲线进行对比。结果表明,采用非线性Burgers模型能很好地拟合试验结果,且与试验曲线的吻合程度、相关系数明显高于线性Burgers模型。     

Viscoplastic Damage-Softening Constitutive Model for Concrete Subjected to Uniaxial Dynamic Compression

A new viscoplastic damage-softening constitutive model is presented.It is developed by integrating a Bodner-Partom viscoplastic model with a new damage evolution equation.A set of ordinary differential equations (ODEs) is formulated,and a Runge-Kutta integral method is used to get stress-strain curves given by the model.Also,stress-strain curves of a wide range of strain-rates for concrete were obtained by split Hopkinson pressure bar (SHPB) tests.By fitting the integral stressstrain curves to the experimental ones with the least square optimization method,we determined the material parameters in our model.Some properties of the new model,such as strain-rate sensitivity,damage evolution characteristics,strain-rate jump effects and unloading feature,are explored.These results show that our new model can describe dynamic behaviors of concrete very well,and our integrating-fitting-optimizing method to get material parameters is valid.     

亚油酸甲酯热氧化衰变动力学研究

为了考察亚油酸甲酯的热氧化衰变特性, 采用自制氧化模拟装置将样品加速氧化, 定时取样, 利用气 相色谱测定亚油酸甲酯在不同温度下的氧化曲线; 通过 R a n c i m a t法加速氧化实验, 测定了亚油酸甲酯的氧化诱导 期; 同时采用一个简单连串反应模型, 求出了反应速度方程的积分形式, 并且分别利用微分方程法和积分法对反应 速度方程式的参数进行了计算, 进而确定了反映亚油酸甲酯热氧化降解历程的宏观反应动力学方程式, 为进一步建 立生物柴油高温热氧化衰变模型提供数据支持。     

充水式橡胶坝状态参数的实时软测量研究

为了防止因坝体震动造成坝袋表面磨损及灾难性倒塌，提出了基于模型的充水式橡胶坝状态参数的
实时监测算法.通过流体静力学规律对橡胶坝进行分析，建立了无溢流情况下橡胶坝的静态二维模型.对此
模型进行无量纲化处理，使得对橡胶坝状态参数的监测转化为数学意义下标准的两点边值非线性微分方程
组的求解.采用数值方法“打靶法”，联立四阶Runge Kutta法和Newton Raphson法来求解此两点边值非
线性微分方程组，从微分方程组的解中获得要监测的状态参数.仿真结果表明，该实时监测算法可以清楚
地刻画出橡胶坝横截面的形状，且可以有效地监测橡胶坝参数.     

一种基于曲面建模与多边形建模的混合人体建模方法

针对人体模型在服装行业的应用,提出了一种基于曲面建模与多边形建模的混合人体建模方法.该方法根据人体不同部位对于模型动态改变中的不同作用分为动态部位和静态部位.动态部位是指在系统中需要根据个体特征尺寸进行调整的部位;静态部位是指变动可以忽略的部位.动态部位采用基于切片的NURBS参数化曲面建模方法,可以满足这些部位根据个人特征尺寸进行调整;对于静态部位,采用多边形建模方法,能更快捷、方便地予以定性描述.实验证明该方法能高效地、快捷地实现人体模型的实时生成和实时调节.