一种改进logistic方程的图像加密新算法

提出了改进的logistic混沌方程和新的图像加密算法。改进的混沌方程对比logistic混沌方程具有更大的密钥空间,而且所生成的混沌序列的互相关性、敏感性等密码特性更好。新的图像加密算法是运用密码学原理设计的随机加密算法,理论上安全空间非常大。理论分析和计算机仿真实验表明该方程和该算法结合的加密机制具有更好的加密效果和安全性,能有效抵抗暴力攻击、已知明文攻击和统计分析。     

一种新N型射极势垒绝缘栅双极晶体管

本文提出了一种新N型射极势垒绝缘栅双极晶体管。该器件用N型轻掺杂区代替传统的P+区形成空穴势垒,以阻止寄生PNP晶体管空穴分流,从而增强电导调制效应。仿真验证结果显示,该器件对比传统沟槽IGBT,其电流密度和关断损耗分别增加和降低了49%和25%,同时具有相似的击穿电压、关断时间和雪崩能量。此外,该器件具有无限大的跨导,有利于开通和关断。因此,该器件可应用于高压大功率电力电子系统。     

A high-conductivity insulated gate bipolar transistor with Schottky hole barrier contact

This letter proposes a high-conductivity insulated gate bipolar transistor (HC-IGBT) with Schottky contact formed on the p-base, which forms a hole barrier at the p-base side to enhance the conductivity modulation effect. TCAD simulation shows that the HC-IGBT provides a current density increase by 53% and turn-off losses decrease by 27% when compared to a conventional field-stop IGBT (FS-IGBT). Hence, the proposed IGBT exhibits superior electrical performance for high-efficiency power electronic systems.     

高速集电极沟槽绝缘栅双极晶体管

在前期高速绝缘栅双极晶体管(IGBT)的基础上提出一种高速集电极沟槽绝缘栅双极晶体管(CT-IGBT)。该器件沟槽集电极与漂移区的内建电势差感应形成电子沟道而加快关断速度,且集电极沟槽具有不同于传统电场截止层(FS)的电场截止机制,并引入低浓度N型层以降低集电极沟槽对空穴注入的抑制作用。硅基材料有限元仿真结果表明,新结构CT-IGBT的关断下降时间比传统沟槽FS-IGBT少49%,且前者耐受的雪崩能量比后者高32%。因此,新结构CT-IGBT具有比FS-IGBT更优越的关断速度和强度,可应用于大功率高速电力电子系统。     

基于数字孪生的焙烧过程状态实时监控系统研发

在锌冶炼焙烧过程中，焙烧炉内部反应情况和状态对焙烧氛围及产物质量至关重要。针对焙烧炉内部反应“黑箱”问题，导致状态监控与优化控制困难，提出了基于数字孪生的焙烧过程实时状态监控方法。首先采用粒径不变的未反应收缩核模型和简化的两相流化理论，建立了锌焙烧炉的机理模型。基于机理模型开发了焙烧炉状态监控数字孪生系统，实现了焙烧炉内部反应3D可视化、报警提醒和稳定生产的目的。现场运行结果表明：投入监控系统后沸腾层标温平均值误差只有4℃,标准差相对原系统降低了57.4%。本系统完成了焙烧炉的实时状态监控与分析，对焙烧炉的稳定、高质量生产具有重要意义。     

基于温度定性趋势分析的锌冶炼焙烧炉实时状态评价

在锌冶炼焙烧过程中，准确识别焙烧炉当前状态对焙烧氛围及产物质量至关重要。针对传统的基于温度阈值对焙烧炉进行状态划分不准确的问题，建立了一种基于温度定性趋势分析(qualitative trend analysis, QTA)的焙烧状态评价模型。首先，提出了改进的QTA方法对温度参数进行趋势提取，得到定性的温度趋势信息。然后，将当前温度与趋势信息结合，通过分类决策树得到当前焙烧炉状态。最后，通过仿真和实际运行进行验证。结果表明，1号炉的沸腾层标温的标准差相对原系统降低了57.9%,2号炉的标温平均值误差相对原系统降低了64.5%。该方法可以有效地评价焙烧炉当前状态，并能提前预警异常状态，对于焙烧过程稳定控制和提高焙烧产品质量具有重要意义。