适用于共晶焊的肖特基二极管背面金属化工艺优化

[目的]为了降低成本,减少污染,提高工艺效率,对肖特基二极管背面金属化工艺进行研究,探索锡锑合金替代金系合金的最佳不持温镀膜金属化工艺.[方法]通过持温镀膜与不持温镀膜对比实验,分析电子束蒸发镀膜基片温度对阴极金属层间黏附性和导电性,以及薄膜厚度对空洞率的影响,得到适用于批量共晶焊的肖特基二极管背面金属化最优工艺参数.[结果]当基片温度为180℃时,不持温镀膜的剪切力为64.53 N,高于持温镀膜的剪切力;当金属化锡锑合金膜厚为3μm时,共晶焊的空洞率低于5%,符合共晶焊要求;电子束蒸发镀膜背面金属层方块电阻随基片温度升高先减小后增大,温度在180~240℃之间,方块电阻随基片温度的变化不大.[结论]用于共晶焊的肖特基二极管背面金属化的最优工艺为基底温度升到180℃后在自然降温的同时进行多层金属镀膜,锡锑合金镀膜厚度为3μm.

具有双螺旋结构的超弹性柔性导体研究

柔性电子器件由于其稳定、高导电性和高拉伸性等特点而受到广泛的关注。本文制备了一种由热塑性聚氨酯(TPU)线和铜(Cu)丝组成的双螺旋柔性导体(DHFC),导体初始电导率为5.71×10^(7) S/m。通过增大螺旋直径,使其拉伸性能增加,DHFC可恢复的最大形变量可达6706%。在弹性应变范围内,DHFC在重复形变(1000次循环的拉伸,应变为2200%)下表现出较高的稳定性,电阻的增加可以忽略不计。此外,由于导体外部涂有水性聚氨酯(WPU)而使其具有优异的防水性能,在水中所测的电阻值与在空气环境中所测的电阻值基本一致。

金刚石二维电导和场效应管研究新进展

金刚石表面沟道场效应管以氢终端金刚石表面的二维空穴气2DHG(Two-Dimensional Hole Gas)作为沟道实现输入电压对输出电流的控制,是目前金刚石电子器件的主流结构.该2DHG面电导具有可大范围调控的面电荷密度和较高空穴饱和漂移速度.本文回顾了金刚石场效应管器件在直流、频率和功率特性的研究进展,揭示了低迁移率是制约金刚石低功耗高速数字电路、高频器件和高功率微波器件发展的主要因素.从理论和实验总结了金刚石表面电导出现的类调制掺杂的新掺杂机理,尤其实现了室温下2DHG霍尔迁移率提升到680 cm^(2)/Vs,材料方阻从10 kΩ/sq数量级降低到1.4 kΩ/sq电导性能的突破.相信这将会引起金刚石场效应管性能极大提升和器件的快速发展.

电气部件三维建模方法探析——以交流接触器为例

介绍数字化电气设计中电气部件常用的两种三维建模方法,详细描述基于外形尺寸的三维绘制和借助扫描仪进行三维扫描建模的具体操作流程及注意事项。通过比较两种建模方法的优缺点,供设计者在实践中选择合适的建模方法,提高设计效率和准确性。

压电爬行平台高精度步长控制调速方法

压电爬行平台是实现微纳尺度运动控制的重要执行器,其调速精度直接影响定位的准确性.然而,压电爬行平台在开环调速中常采用频率控制调速方法,并未考虑压电致动率相关特征对单步步长的影响,因此导致压电爬行平台的速度公式失准,使运动的定位精度受到损害.为解决此问题,本文提出高精度步长控制调速方法.该方法能够结合速度公式,在定频率下使用电压-单步位移特性对步长精准建模,通过调节切向压电叠堆的电压信号峰峰值控制步长大小,从而忽略率相关特征的影响,满足压电爬行平台调速精度需求.实验证明,在压电爬行平台的倍速控制对比中,高精度步长控制调速方法的控制效果显著优于传统频率控制调速方法.在2.0秒定时长的终点位置处,两组对照实验的开环定位误差率分别从9.642%和17.01%减小至0.282%与0.729%.

晶体振荡器温度漂移测试系统的软件设计与实现

针对现有晶体振荡器的温度漂移检测方法在数据的获取和分析方面存在一定的局限性的问题,该文设计一款用于晶体振荡器的温度漂移测试系统。主要介绍了温度漂移检测工艺和硬件组成、上位机软件的设计与功能、晶体振荡器温度漂移检测自动控制方案。上位机软件基于VisualStudio.Net框架使用C#语言设计和编写,使用SQL Server搭建测试数据库。实际测试表明,上位机软件系统可以提高温度漂移检测效率,具备一定的实用性和可靠性。

全环绕栅极场效应晶体管的Ⅰ-Ⅴ模型紧凑建模

基于表面电势提出了一种无结型全环绕栅极场效应晶体管的Ⅰ-Ⅴ模型。以一维泊松方程为基础,结合相应的边界条件,采用四阶龙格库塔算法对两个解析模型中基于物理原理的非线性超越方程组依次求解,建立了表面电势、中点电势与栅极电压相关的数值模型。随后,根据数值模型中以中间参数形式表示的表面电势结果,利用Pao-Sah积分推导出全环绕栅极场效应晶体管的漏极电流。所提出的Ⅰ-Ⅴ模型结果与数值和实验数据均显示出良好的一致性,验证了该建模方法用于全环绕栅极场效应晶体管的可行性。此外,该方法实现了解析模型与数值模型的结合,在精度和效率之间实现了很好的平衡。

基于单片机的智能导盲杖刍议

目前随着国的经济实力逐渐增长,视障人群的自立意识也在逐渐增强,视障人群更期盼着越来越多的方法和工具可以独立出行。导盲杖作为视障人群的辅助工具之一,具有不可替代的作用,相对于传统导盲杖,们的项目是基于单片机做设计的智能导盲杖,总共包含四个模块,分别是超声波测距模块、太阳能电池模块、光控灯模块和语音播报模块,旨在提高视障人群的生活质量和安全性。该盲杖旨在保障视障人群的出行安全同时保证视障人群的外出自由,同时带给视障人群行走的安全感和愉悦感。

绝缘体上硅功率半导体单芯片集成技术分析

绝缘体上硅功率半导体单芯片集成技术是目前制作芯片的主要技术之一,使用该项技术生产的芯片体积小、损耗低,虽然技术难度高,但是在单封装形式下,智能功率大幅提升。通过对半导体单芯片的介绍,分析绝缘体上硅功率半导体单芯片集成工艺模式及集成工艺平台,并利用发射极、漂移区、集电极优化技术,通过检测半导体单芯片的可靠性、稳定性以及灵敏度,测试绝缘体上硅功率半导体单芯片集成技术的应用效果。

液体火箭发动机地面试验控制电路的设计与分析

针对液体火箭发动机地面试验控制系统须抑制控制电路输入端的脉冲噪声、输出端的反峰电压及控制电流测量精度低等问题,运用放大电路原理,采用电路仿真方法,设计了基于电路印制板型固态继电器的控制驱动和控制电流测量电路。控制驱动电路应用“二极管+稳压二极管”模块以实现降低反峰电压和缩短复位时间的效果,控制驱动电路中固态继电器输出端集成了光耦隔离模块用于反馈控制信号,控制电流测量电路主要由霍尔效应电流感应模块和运算放大器构成以达到较高精度测量控制电流的目的。通过电路仿真,分析了控制驱动电路的反峰电压抑制模块、控制电流测量电路的动静态特性。仿真和实测结果表明:控制电流测量电路的基本误差为6.66%±1.80%,电路上升时间小于0.3 ms,下降时间小于0.5 ms;控制驱动电路的接通时间小于2μs,关断时间小于0.5 ms,“标准恢复二极管+齐纳二极管”方法能有效抑制反峰电压;控制驱动电路可应用于液体火箭发动机高精度的地面试验控制系统研制。

红外干燥箱变论域模糊PID复合温控设计

烘干失重法粮食水分测定过程中,干燥箱温度的精准控制是检测结果准确性的重要保障。针对干燥箱温度变化过程非线性、时滞性和温控精度高的特点,提出一种基于粒子群模型参数辨识的变论域模糊PID复合温度控制策略。基于红外辐射干燥机理及能量守恒方程建立温控系统非线性模型,并利用粒子群优化算法完成参数辨识,通过设定二级偏差阈值,将变论域模糊PID算法结合Bang-Bang控制方法构成自适应分级复合控制策略。系统仿真实验表明:相较于常规PID控制和传统模糊PID控制方法,改进后的复合控制策略在超调量、调节时间和控制进度方面明显改善,在不同工作点温度下,控制误差均小于0.4℃,且具有较好的抗干扰能力。

CO压缩机运行中防喘振控制的方法及效果方案

在化工生产过程中,CO压缩机作为重要的设备之一,其运行稳定性直接影响到生产效率和安全。然而,在许多实际工况中,CO压缩机都会遇到“喘振”现象,严重影响其运行稳定性。本研究主旨在解决CO压缩机喘振问题,提出了一种全新的防喘振控制方案。考虑到CO压缩机的工作原理和结构特点,我们基于动态模型和控制理论,建立了CO压缩机的喘振动态模型,并设计了一个相应的防喘振控制器。通过对比分析防喘振控制方案前后CO压缩机的运行状态,结果显示,新的防喘振控制方案明显减小了CO压缩机的喘振现象,并提高了其运行稳定性。在保证生产安全的基础上,大大提高了生产效率。经过一系列的工厂实验,验证了此防喘振控制方案的有效性和实用性。该方案对于工业生产中的CO压缩机稳定性提升具有重要的参考价值。

基于关联规则的火电厂热工保护用机电系统故障分析方法

传统火电厂热工保护用机电系统故障分析方法直接对故障信号高维特征进行解析,未对系统故障微弱信号进行高效解耦提取,造成传统方法故障识别率低,因此提出基于关联规则的火电厂热工保护用机电系统故障分析方法。对系统故障微弱信号进行高效解耦提取,并在此基础上基于关联规则进行故障信号高维特征解析,设计火电厂热工保护用机电系统故障自动检测流程,实现系统故障自动检测。实验结果表明,该研究方法故障识别率更高,故障识别效果更好。

基于无线传输的应力测试仪设计

应力测试仪广泛应用于移动车辆、大型工程机械等工程装备领域。目前采用有线的方式进行应力测试时,易产生接线复杂、电线断裂、移动测试困难等情况,文章设计了基于无线传输的应力测试仪总体框架,包括信号采集装置和信号接收装置,两个装置之间通过ZigBee进行无线通信。推导了应变片电压信号转化方程,然后设计了供电电源管理模块、信号放大模块、ZigBee无线传输模块电路等关键电路,并采用Arduino UNO R3单片机设计了相应程序,最后,对应力测试仪的结构进行了三维设计和样机加工,并进行了初步测试,验证了设计方案的可行性。

水下成像系统中的硒化锑异质结光电探测器的性能优化

海洋资源的开发利用和保护对人类的生存和发展具有重要意义。水下光成像是一种利用光在水下环境中实现数据传输的技术,对于了解海洋和水下环境的承担重要的角色。然而,光电探测器作为水下光通信系统的核心,受困于弱光探测能力差、耐水性差和检测率低。采用近距离升华(Sb_(2)Se_(3))和旋涂法(ZnO)制备的Sb_(2)Se_(3)/ZnO异质结光电探测器在零偏压条件下表现出优异的光探测性能,光暗电流比达4.42E+04,带宽带响应谱范围为360~850 nm,响应度高达13.7 mA·W^(-1),比探测率超过4.3E+11 Jones,在5E-4 mW·cm^(-2)的微弱光强实现光响应。这项工作为水下成像系统提供了一个可靠的高质量光电探测器,这将促进海洋科学的研究与发展。

基于电流监测功能的智能固态继电器设计与实现

针对工业现场的电网中常见的电路故障,介绍了一种基于PIC16F785单片机的智能固态继电器的设计方案和实现方法。智能固态继电器通过实时监测负载中的工作电流,来对电路进行通断切换、输出报警以及故障诊断,并通过一组LED灯反馈运行状态。用户可以运用继电器的电流示教功能设定安全电流值,并持续检测当前电流以实现稳定工作和报警功能,具有工作可靠、响应快速、安装方便等优点。现场调试表明,该继电器模块能够完成对负载用电设备电流实时监测,性能稳定。

基于Arduino的多功能循迹小车设计

【目的】针对传统循迹小车存在反应速度慢、判断不准确、定位精度低、扩展性差、灵活性不足等问题,设计了一款基于Arduino的多功能循迹小车。【方法】借助光电传感器实现移动检测,结合摄像头、物联网、触摸屏等模块,设计出基于Arduino的物联网模块多功能循迹小车,并对其相关性能进行实物测试。【结果】测试结果表明,该小车不仅能够与终端建立通信,完成对周围环境的实时监控和数据采集,而且能够通过传感器控制行驶方向,实现在预设路径上自动行驶;还能够通过摄像头对图像进行采集与处理,并检测后上传至物联网终端。【结论】成功设计了一款兼容性更强的多功能循迹小车,适用于仓库物流、环境检测、巡检维护等多个领域,具有广阔的市场应用前景。

一种双输出准五电平逆变器及其VSVPWM算法

提出一种新型的三相双输出准五电平逆变器(dual-output quasi-five-level inverter,DO-FLI)拓扑结构,DO-FLI可以实现两组频率和幅值可调的交流电压输出。DO-FLI是基于T型四电平转换器而改进的;在T型四电平转换器上共增加了3个开关和6个箝位二极管,并将直流侧的1:1:1电源转换为1:2:1直流电源,形成了新的拓扑结构。由于DO-FLI直流侧电源的不对称性,会缺失部分输出矢量,这将导致开关频率的增加。为了降低开关频率,提出了一种虚拟空间矢量脉宽调制(virtual space vector pulse width modulation,VSVPWM)的调制策略,并与分时调制思想相结合,实现了对两级逆变器的单独调控。实验和仿真结果的正确性说明了调制策略的有效性和所提拓扑结构的可行性。

便携式XRF能谱仪中锂离子电池恒压转换器的研究

便携式XRF能谱仪采用锂离子电池供电,锂离子电池放电过程中,输出电压随时间逐渐减小,影响能谱仪检测结果。为消除该不利影响,采用Buck-Boost拓扑结构,基于LTC3789设计宽输入范围、高转换效率的恒压转换器,将锂离子电池转换为恒电压输出。详细介绍了恒压转换器的设计过程,并对其功能和效率进行实验,结果表明:该恒压转换器输出电压稳定,转换效率高,满足使用要求。

超短焦投影镜头曲面反光杯智能调校装置设计

曲面反光杯的调校直接影响超短焦投影的投射比、视场、图像质量等关键参数。针对人工调校效率低、联动性差、性能不稳定等问题,设计了一种新型的智能调校装置,制作了原理样机并进行了实验测试。装置由三轴移动平台及调校螺丝刀组成,其中三轴移动平台采用滚珠丝杆直线模组搭建,定位精度高,可让调校螺丝刀沿X,Y,Z三个方向运动,以适用于不同安装位置的曲面反光杯;螺丝刀头部凹槽设计成外圆内方结构,通过3D打印成型,由伺服电机驱动,能与反光杯调校螺母自动对中。样机测试结果表明,装置运行稳定、联动性好、可根据投影图像畸变信息,60 s内自动完成调校过程,相比人工调校,效率至少提高了50%。