GaN基功率LED高低温特性研究

首次对自制的GaN基大功率白光和蓝光发光二极管在-30~100°C的温度下进行了在线的光电特性测试,对两种不同LED的正向电压、相对光强、波长、色温等参数随温度变化的关系进行了数据曲线拟合,对比分析了参数变化的原因,以及这些变化对实际应用的影响。结果表明,温度对大功率LED的光电特性有很大影响,通过对比发现白光LED的部分光参数随温度的变化不仅与GaN芯片有关,同时受到荧光粉的影响。低温环境下,要考虑LED的正向电压升高和峰值波长蓝移对应用的影响;而高温条件下要考虑光功率降低和峰值波长红移对应用的影响。     

MOCVD生长双波长发光二极管

根据白光照明和可变换波长的光通信中对单芯片双波长发光二极管(LED)要求,在分析了反向偏置隧道结性质的基础上,设计了用反向偏置隧道结连接两个有源区的单芯片双波长LED,用金属有机化学气相沉积技术(MOCVD)在GaAs衬底上一次外延生长了同时发射两种波长的LED,其包含一个AlGaInP量子阱有源区和一个GaInP量子阱有源区,两个有源区由隧道结连接;通过后工艺制备了双波长LED器件,在20mA电流注入下,可以同时发射626nm和639nm两种波长,光强是127mcd,正向电压是4.17V。与传统的单有源区LED进行对比表明,双波长LED有较强的光强;对比单有源区LED的2.08V正向电压,考虑到双波长LED包含隧道结和两个有源区,隧道结上的压降很小。     

用质心波长表征AlGaInP基LED的结温

为了提高采用光谱参数表征AlGaInP基发光二极 管(LED)结温的准确度,提出了一种采用质心波长表 征结温的方法。采用光谱仪测量恒定电流下、不同衬底温度时,AlGaInP基大功率LED的归一 化光谱功率分布;然后计算质心波长,并 得到质心波长-结温系数;再结合小电流下的质心波长,得到质心波长表征结温的公式 。将5只红色和5只黄色AlGaInP基LED采用质 心波长法、正向电压法、峰值波长和中心波长法得到的结温比较后发现:采用实验室常用 的1nm采样间隔的可见光光谱仪,质心波 长法与作为基准的正向电压法相比,平均误差仅1.24℃,准确度较 高。质心波长与结温成良好的线性关系,而中心波长和峰值波长与结温成阶梯状变化,因此质心波长更适合表征AlGaInP基LED结温。     

中心波长及脉宽对能量叠加光束远场的影响

多束激光的远场叠加对于提高远场靶面能量是一种有效的方法,单元光束的参数的变化对于远场合成光束都会产生影响。为了分析脉冲激光参数控制对远场能量分布的影响,利用夫琅禾费衍射积分公式导出了4束普通脉冲高斯光束合成的远场光强的解析式,并整理了激光中心波长和脉宽的改变对远场叠加后能量分布的影响之间的具体关系。通过MATLAB的数值模拟,结果表明:当光束的中心波长减小或者脉冲宽度减小时,远场能量向中心轴上汇聚,远场轴上光强增加。当轴上光强相对于理想中心波长和脉宽的远场轴上光强的变化率小于5%,中心波长变化率最大不能超过7.89%,或者脉宽变化率最大不能超过91%,因此,中心波长的变化对于远场光强分布的影响比脉宽更大。     

英飞凌高效LED照明解决方案

在大功率通用照明应用中,由于LED制造所导致的正向压降的离散性和散热问题,要求LED照明解决方案采用高度精确、高效和高可靠性的电源。本文介绍了英飞凌专为LED照明应用而开发的电源解决方案。     

温度对白光大功率LED分档集中度的影响

LED封装行业中主要在常温下测试,并对产品进行产品的分选以保证集中度及一致性,但在LED正常使用时会发出热量,工作温度升高,一些场合,其工作温度会达到50℃以上的高温,且工作温度是随机的,造成LED的关键属性会产生较大漂移,产品在高温环境下的集中度未知。针对上述问题,通过对常温下测试分档的大功率白光LED器件,在高温下进行正向压降、光通量以及光谱参量等性能测试,分析其变化规律及集中度分布,发现在高温下器件光、电、色等特性会随温度变化产生漂移,其中不同档位器件正向压降与光通量随温度变化均呈良好的线性关系,不同档位器件光谱参量随温度变化不同,但高温下集中度仍保持良好。     

大功率LED空间光强对VLC幅频特性的影响

提出了一种基于大功率LED阵列VLC系统的收发通路.通过对LED光源特性的分析和讨论,建立了一种基于LED阵列的空间光强分布模型,利用该模型并结合实际电路测试研究了大气信道距离对接收信号幅频特性的影响,指出了VLC系统接收电路的幅频特性不随光强变化而变化.     

双极大功率晶体管背面工艺优化

针对双极大功率晶体管批量生产时,存在的晶体管基极-集电极(BC)之间正向压降偏大且一致性较差的现象,对影响功率晶体管BC正向压降的因素进行了分析,并进行了相应的工艺实验,优化了工艺条件。实验结果表明,影响功率晶体管BC结正向压降的是背面减薄工艺和背面金属化工艺前的清洗工艺,芯片背表面的状态是影响器件BC正向压降的主要因素,优化后功率晶体管的BC正向压降优于指标要求,提高了批次间芯片参数的一致性,确保了双极大功率晶体管的工作稳定性。     

采用双光谱参数表征GaN基蓝色LED的结温

设计了一种采用双光谱参数表征GaN基蓝色LED结 温的新方法。采用光谱仪(OSA)测量不同环境温度、不同脉冲电流驱动下,GaN基蓝色LED的 光谱分布,先忽略脉冲电流的热效应,构建驱动电流、质心波长 、半高全宽(FWHM)和结温四者之 间的关系;然后利用该关系,结合实际点灯条件下LED的光谱分布,计算出对应的LED结温和 驱动电流。再根据统计 得到的GaN基蓝色LED脉冲电流-结温修正系数,对所得结温进行修正,得到考虑脉冲电流 热效应后更准确的LED结 温。研究表明,不同类型的LED脉冲电流-结温修正系数差别较小,当脉宽为2ms时,1W G aN基蓝色LED的脉冲电 流-结温修正系数为－5℃/A。与正向电压法相比,采用双光谱参数法得到的结温平均误差 约为2℃。因此,双光谱参数法可以 较准确地测量GaN基蓝色LED的结温。     

发光二极管光谱参数测试方法的研究

影响发光二极管（LED）颜色的光谱参数有：峰值波长、带宽、主波长和质心波长。峰值波长和带宽反映了LED发光的物理特性，主波长反映了LED发光的目视感觉，质心波长是LED的几何对称波长。用分光光度法和CCD器件测量LED的光谱参数，精度达1nm。用质心波长来估算主波长，误差小于3nm。     

一种高效的大功率宽带整流电路

提出了一种由π型匹配枝节、整流二极管、直通滤波器组成的高效大功率宽带整流电路。采用2只HSMS-282P肖特基二极管桥设计单级倍压整流电路,使电路在整流效率不下降的情况下提升输入的功率容量;采用π型匹配枝节实现阻抗匹配,使电路具有宽频特性,同时其并联短路枝节可以作为输入滤波器,实现小型化和整流效率的提高。直通滤波器用于抑制基频和二极管非线性产生的高次谐波,以提高整流效率。实测结果表示：在2.05~2.6 GHz带宽内整流效率大于60%;在2.45 GHz工作频率和35 dBm输入功率下,整流电路在330 Ω负载上获得70%的整流效率。该整流电路具有整流效率高、功率容量大、频带宽的特性,可为工程人员设计大功率微波整流电路提供设计指导。     

新型高性能的高频信号发生器

介绍一种性能优良的高频信号发生器,对其产生信号的频率、占空比等技术指标进行了分析讨论,给出了它在电子技术中相应的典型应用实例,它产生的信号波形清晰、频率、相位和幅度稳定,失真度低,性价比高,具有较高的实用价值。     

一种高集成高空间分辨率220 GHz检波器

本文设计了一种高集成检波器,其包含贴片天线、匹配电路、肖特基二极管和透镜。在中芯国际130nm工艺下将天线、匹配电路、肖特基二极管集成到一个芯片上,检波器的集成度相比于分离式有了明显的提高。为增强片上天线的方向性,进行了带有空气腔的尼龙透镜的设计和优化。透镜上的空气腔不但提供了组装空间而且减小了透镜体积。通过测试,天线在220 GHz辐射增益为22 dB,其中透镜贡献约为20dB。检波器测试得到的响应率可达到130-150V/W,对应的等效噪声功率（NEP）估算为400-460 。     

A high performances CMOS CCII and high frequency applications

In this paper, we propose an improved translinear based CCII configuration. Heuristic algorithm is used for optimal sizing regarding static and dynamic performances. PSPICE simulations for AMS 0.35 μm CMOS technology show that the current and voltage bandwidths are respectively 2.6 GHz and 3.9 GHz, and the parasitic resistance at port X (R _X ) has a value of 18 Ω for a control current of 100 μA. The improved configuration is used as a building block into high frequency design applications: a current controlled oscillator and a tunable fully integrable band pass filter. The oscillator frequency can be tuned in the range of [290–475 MHz] by a simple variation of a DC current. The central frequency of the band pass filter can be varied in the range of [1.22–1.56 GHz] and the quality factor vary in the range [8–306] with a simple variation of a DC current.     

一种用于大功率音频功放的高稳定性LDO

设计了一种用于大功率音频功放的高稳定性低压差线性稳压器(LDO),对其电路结构和工作原理进行了分析,重点讨论了上电预充模块、环路稳定性及电源抑制能力。采用0.18μm 1P4M BCDMOS工艺,不同工艺角下,Cadence Spectre仿真表明,LDO的温度系数小于47.45 ppm/℃,瞬态响应最大变化量为50 mV,电源抑制大于71 dB@1 kHz,工作电压范围5 V~24 V,输出电压值为3.3 V;tt(渡越时间)模型下,工作电压为18 V 时,对大功率音频功放进行系统仿真,LDO 表现出约为30μs的启动时间,其输出电压值能很好地跟踪负载电流的变化。     

Pseudospark switches for high repetition rates and high currentapplications

The state-of-the-art of pseudospark switch (PSS) development is reported. In addition to the replacement of thyratrons for high power applications in TE-gas-discharge lasers, PSSs have been tested at high repetition rates up to 2 kHz. In order to minimize the erosion rate and to reduce total switch inductance, multichannel PSSs with various geometrical configurations have been investigated: linear, coaxial, and radial arrangements of the parallel discharge channels. All three configurations possess distinct advantages in pulsed power technology, i.e. linear systems fit well into striplines. Beyond this, PSSs gain increasing importance in high current devices like fast pinches, plasma foci, or powerful modulators, i.e. for magnetoforming. A single-channel switch for hold-off voltages up to 30 kV at peak currents of ≈100 kA has been tested for a damped sinusoidal pulse of a 5 μs duration at a repetition rate of up to 0.2 Hz, with and without electrode cooling     

New high power, high performance power converter systems

A new, high performance, low cost power converter system architecture is proposed. The system consists of a main converter and a multifunctional load conditioner. The main converter deals with most of the power flow running at a low switching frequency. The load conditioner is designed at a much lower power level running at a high-switching frequency. The load conditioner can (1) act like a current source and inject harmonic currents required by the load; (2) act like an active resistor to provide damping to the main converter; and (3) for three-phase inverters, decouple the coupling sources in the main inverter model in the rotating coordinates to make the control loop design for the main inverter much easier. The concept has been proved by simulation and experimental results on a 150 kW high performance three-phase utility power supply prototype. The proposed system configuration can be used in high power DC-DC converters, inverters, PFC and UPS applications     

高度集成、功能丰富的32位MCU满足了消费电子和网络安全应用的需求

最近面市的32位MCU具有包括闪存、ADC和其他功能在内的一整套集成外设,而且处理能力也得到了增强.这些新型的MCU为家电应用、消费电子产品和网络安全应用提供了高性能、低成本的解决方案.     

Robustness aware high performance high fan-in domino OR logic design

A novel technique using a keeper with a simultaneous low supply voltage and low body voltage is proposed to improve the overall performance of high fan-in OR gates without modifying the physical dimensions of the keeper. Simulation results of a 16-input domino OR gate using 45 nm CMOS technology show that the proposed technique could trade off between a high power/speed efficient operation and the robustness to noise effectively.Also, a Monte Carlo analysis indicates that the proposed domino OR gate is more robust to parameter variation compared to a conventional domino OR gate.