基于碳化硅MOSFET三相逆变电路损耗新算法

提出了一种三相逆变电路功率开关器件损耗计算的新方法.为了达到将高频电力电子电路和实时仿真算法相结合应用于嵌入式实时仿真平台的目的,针对工程应用中逆变器损耗计算的实时性和精确性要求,该方法以实际电路可采样信号为基础,利用功率开关器件器件手册提供的产品参数,通过采样平均算法计算功率开关器件损耗.将采样算法值与小仿真步长的PLECS仿真结果做对比,结果表明新算法可以较为准确的计算损耗,并进一步提出了在硬件系统性能要求下尽可能保证损耗计算的精度要求的变采样频率算法.     

基于开通波形的IGBT开关特性测试平台寄生电感提取方法

IGBT动态测试平台的寄生电感影响IGBT器件的开关参数以及开关损耗,因此,提取动态测试平台回路的寄生电感对于准确获得IGBT器件的开关参数具有重要意义。传统的寄生电感提取方法忽略了回路寄生电阻的影响,给寄生电感的提取带来误差。为了提高寄生电感提取的准确性,提出了采用IGBT开通波形来计算动态特性测试平台寄生电感的方法,通过对开通电流上升过程的分析,建立了包含回路寄生电阻的等效电路模型及电路方程。仿真结果表明该方法的计算误差低于传统计算方法。为验证该方法的正确性,搭建了IGBT动态特性测试平台,实验结果表明,该方法实现了寄生电感参数的提取,为提供准确的IGBT器件开关参数奠定了基础。     

中心频率为300MHz 声光器件的设计

本文介绍以钼酸铅或氧化碲为声光介质中心频率为300MHz的声光器件的设计,计算了以锡为粘合层时的换能器带宽并选择了镀层厚度。该器件的带宽为200MHz,从而可使器件的时间带宽积达到1000,初步满足声光信号处理和声光光计算机的需要。     

铣磨车变频器主电路的损耗分析 及其冷却装置的设计

采用近似法对铣磨车变频器主电路器件功率损耗进行分析,计算出主要器件的损耗,在此基础上设计铣磨车牵引变频器的冷却装置,保证功率器件在结温范围内工作。实验证明,该冷却装置能实现其散热功能,使主要功率器件降温,从而保护功率器件,并确保机车稳定运行。     

小尺寸应变Si/SiGe PMOSFET阈值电压及其电流电压特性的研究

针对Si/SiGe pMOSFET器件结构求解泊松方程,同时考虑器件尺寸减小所致的物理效应,如漏致势垒降低(DIBL)效应、短沟道效应(SCE)和速度过冲效应,获得了强反型时小尺寸P+多晶SiGe栅应变Si pMOSFET的阈值电压模型和I-V特性模型。运用Matlab对模型进行计算,获得阈值电压随多晶SiGe栅Ge组分、栅长、氧化层厚度、弛豫SiGe虚拟衬底Ge组分、掺杂浓度以及漏源偏压的变化规律,I-V特性计算结果表明MOS器件采用Si基应变技术将有更高的输出特性。用器件仿真软件ISETCAD对模型结构进行仿真,所得结果与Matlab计算结果一致,从而证明了该模型的正确性,为小尺寸应变Si MOS器件的分析设计提供了参考。     

深亚微米SOIMOS器件研究与设计

利用自己设计的适合深亚微米SOIMOS器件模型及SPICE电路模拟程序，详细分析了小尺寸SOI器件的阈值电压，饱和漏电流，电导，跨导等与工艺参数的关系，通过大量的模拟，计算，我们提出了小尺寸FD SOIMOSFET的设计方案，并根据该方案研制出性能优良的沟道长度为0.2 μm的SOIMOS器件。     

利用相切条件研究TeO2晶体反常声光衍射几何关系

利用相切条件推出了计算TeO2晶体反常声光衍射几何关系的方程,给出了zt平面内光波矢量的入射角和衍射角、超声极值频率、声光优值等参数随超声离轴角而变化的曲线. 该计算方法比传统的求解Dixon方程的方法更简捷和精确. 计算结果表明,TeO2反常声光器件的中心频率存在最小阈值;对于相同的中心频率,1级衍射状态优于1级衍射状态. 为了设计器件的方便,还列出了中心频率在200MHz以下TeO2反常声光器件的各设计参数及性能参数.     

基于均匀照明的光学器件研究

采用非成像和自由曲面设计方法,对反射器和透镜这两类光学器件进行了二次光学设计和研究,获得了具有均匀圆形照明特性的光学器件.通过编程计算构造出光学器件的几何轮廓,并对光学器件模型进行了模拟仿真,获得了良好的均匀圆形照明光斑.设计出的二类器件其圆形照明面照度均匀性均达到90%以上,适合于对均匀性要求较高的室内照明.该设计为实现大功率LED均匀照明提供了一种有效的设计途径.     

用分段线性原理设计微分增益网络

给出了用分段线性逼近原理设计短距离光纤模拟传输系统中的微分增益予失真网络的方法和计算程序。该法在更换发光二极管器件时能迅速计算出调整电阻的阻值。设计只涉及相邻网络的外特性,易于进行模块化设计。     

模块化多电平变换器功率模块的电流与损耗

为了便于对电压源变换器功率器件进行系统设计以及对其参数、冷却装置进行有效选择,需要对电流与损耗进行有效估算.通过介绍新型模块化多电平变换器（MMC）的工作模态,对其电流分布进行了详细分析,给出一种基于电流分布和元件特征曲线线性拟合的简单MMC损耗计算方法,并在此基础上分析了开关频率、功率因数等对MMC损耗的影响.仿真计算结果表明,该方法能简单有效地对不同工况下各个元件的损耗进行计算,其计算结果对功率器件及其散热装置的选择有一定的指导作用.     

UHV/CVD生长亚微米薄硅外延层及其高频器件研制

为获得亚微米级的薄硅外延层,从而提高硅器件的工作频率,利用自行研制的一台新型超高真空化学气相沉积(UHV/CVD)系统生长用于高频器件的超薄外延层,该系统由气路部分、控制部分、主体部分组成,反应室本底真空可达5.0×10-8Pa,能够实现在超净环境下低温、低压外延生长.利用该系统在重掺硅衬底上成功生长出了高质量的亚微米薄硅单晶层,外延层厚度为0.1～0.5μm,掺杂浓度为1×1017cm3,过渡区非常窄,达到了制备高频器件的要求;并在此基础上制备出了高频肖特基二极管原型器件,由I-V测试并经过计算,截止频率可达31 GHz.     

基于频域网络模型的有源器件时域有限差分建模方法

在微波有源电路建模过程中，由于有些器件内部的等效电路复杂或者不能得到该器件的内部等效电路，无法采用传统的时域有限差分（FDTD）方法对该器件进行建模.为此提出了一种基于频域网络模型的有源器件FDTD建模方法.通过实验测量有源器件在包含器件工作频段的频域网络参数（如S参数），结合该器件的物理尺寸进行建模.应用有源器件的频域网络参数，忽略了器件的内部电路结构，使该算法可以对具有任意复杂内部结构的有源器件进行建模；采用包含器件物理尺寸的建模方法，可以在FDTD算法中建立有源器件的三维电磁模型，提高了建模精度.通过对一个工作频率为6 GHz的场效应管（FET）放大电路的建模过程的描述验证了该方法的可行性.该方法无须依赖于有源器件内部的电路结构，具有较高的建模精度.     

n沟6H-SiC MOSFET直流特性和小信号参数解析模型

基于对一维泊松方程的解析求解以及对表面势的迭代计算，建立了适于模拟n沟6H-SiC MOSFET直流I-V特性以及小信号参数的解析模型．模型采用薄层电荷近似，考虑了6H-SiC中杂质不完全离化的特点以及界面态电荷对器件特性的影响，可用于所有的器件工作区．当着偏压为0．05V、栅压为1．9V时，模拟得到的最大跨导值为54μS．模拟结果与实验数据有很好的一致性．该模型具有物理概念清晰且计算准确的优点，非常适于SiC器件以及电路研究使用．     

巨磁致伸缩材料的磁致伸缩模型与计算

应用在应力作用下的磁致伸缩系数与磁化强度的关系，建立了磁致伸缩的计算模型，结合器件的实际结构，采用有限元方法，计算了磁致伸缩棒在应力作用下的磁致伸缩，计算结果与实验值符合，分析表明，采用该模型得到的计算结果能够较准确地反映材料在工作状态下的磁致伸缩。     

晶闸管器件的选型及其散热器的选择

介绍了功率半导体器件晶闸管功率损耗的计算，以及器件和散热器的选择。在使用时，应根据实际工况计算出其功率损耗再做相应的选择。这样才能保证器件的正常使用和工作。     

LiNbO3声电光晶体的反常声光效应

在LiNbO3声电光器件设计过程中,为了准确确定相关的设计参数,根据相切条件和匹配条件研究了 LiNbO3晶体的反常声光衍射几何关系,得到了xOz平面内入射角、衍射角以及极值频率和声光优值的变化曲线,最后给出了LiNbO3声电光器件的设计参数．与传统的求解Dixon方程法相比,该方法计算过程更加严密, 所得结果更加准确．     

用CAD技术实现复杂三维粒子模拟建模

将计算机辅助设计技术用于粒子模拟建模,能极大地提高粒子模拟方法的实用性。在对复杂真空电子学微波源、毫米波源和太赫兹源的建模需求分析基础上,采用面向对象和模块化设计方法,实现了三维粒子模拟CAD建模系统。该系统可以对各类复杂器件进行可视化建模,并生成提供给核心计算程序使用的器件参量描述文件。使用该系统分别在圆柱坐标系和直角坐标系下建模,模拟了磁绝缘线振荡器和扩展互作用振荡器。结果表明,三维粒子模拟CAD建模系统具有很好的实用性。     

光纤陀螺用Y分支集成光学调制器的研究

介绍了光纤陀螺的工作原理,依据与惯性空间作相对转动导致的Sagnac效应,对光纤陀螺的关键器件即集成光学调制器进行了分析;运用导出的基本公式,对研制光纤陀螺普遍采用的铌酸锂Y分支集成电光波导调制器的驱动电压和调制带宽参数进行了计算,计算结果为该调制器的设计提供了可靠数据。     

高能光子在锗中能量沉积的蒙特卡罗模拟

电离能量沉积影响半导体器件的瞬时响应特性,研究高能光子在锗中电离能量沉积及其分布对锗器件的抗电离辐射加固研究具有重要的指导意义.利用高能光子反应截面数据库及蒙特卡罗模拟方法,计算了高能光子在锗中的电离能量沉积及其分布,给出了模拟过程的具体抽样方法.计算结果表明,在微电子器件的尺寸范围内,能量沉积与锗厚度成线性关系,每2 MeV光子的能量沉积约为1.98 eV/μm.通过对结果的分析,证明该方法是可行的.     

八台阶二元光学器件套刻误差的逐层分析法研究

用逐层分析法就八台阶二元器件套刻误差对器件衍射效率的影响进行了详细的分析和讨论,给出简便,关用的计算和分析方法。