双面散热SiC功率模块温度均匀性和开关特性评估

碳化硅MOSFET因其材料特性被广泛应用于新能源汽车的高压、高频和高功率密度场合。在考虑双面水冷散热过程,往往忽略芯片布局间距对于散热以及芯片温度均匀性的影响,未考虑芯片温度均匀性对于多芯片并联电流均匀性的影响。针对上述问题,设计一种双面水冷的封装结构,分析不同芯片布局间距对芯片温度均匀性的影响,分析不同结温及不同芯片布局对寄生参数及开关特性的影响,并针对不同芯片布局间距和不同液冷工况,采用大量仿真及响应面对比分析,验证了所提方法的有效性,为SiC功率模块封装对芯片温度均匀性及开关特性的影响提供技术方法指导和定量分析。

白光照明LED灯温度特性的研究

分析了荧光粉转换型白光LED照明光源色坐标、显色指数、色温和发光效率与驱动电流和温度的关系。驱动电流的增加将引起蓝光波峰的长移,并随电流的增大而增大;但其对色坐标、色温和显色指数并未引起较大的变化,而发光效率发生下降。主要原因为蓝光波峰的红移导致荧光粉与激发波长的不匹配,引起荧光粉发光效率的下降。这个现象在不同环境温度下的发光也得到证实。实验结果认为LED的驱动电流为20mA,温度低于50℃时具有较好的发光效率。而显色指数要通过增加红色成分来改善。

LED温度特性的测试

本文介绍了对多种型号LED在不同环境温度条件下色度参数的测试过程。通过分析实验数据,总结了LED输出光通、色温等受环境温度影响的变化规律,并讨论了LED温度测试过程需要注意的问题。

大功率LED温度特性测量仪

用半导体加热/致冷芯片对LED恒温,用贴片式pt100作温度传感器,用具有人眼视觉特性的可见光亮度传感器组成光强探测器,研制了一种大功率LED温度特性测量仪.用该测量仪测量了1 W白光LED在恒流和恒压驱动下光强、发光效率等参数的温度特性.实验表明,该测量仪恒温快,测量准确,成本低,操作便捷.

大功率白光LED恒压驱动与恒流驱动下温度特性的实时测量

采用贴片pt100设计一种快响应温度计,在恒压和恒流驱动下分别实时测量大功率白光LED温度对光电参数的影响,测量误差小、效率高.实验表明,LED在恒压驱动时电流和光强随温度的升高而增大,而在恒流驱动时光强随温度的升高而减小;发光效率在恒流和恒压驱动时均随温度的升高而降低,但前者影响较小.

白光照明LED灯温度特性的研究

该文分析了白光LED照明光源色坐标、显色指数、色温和发光效率与驱动电流和温度的关系。驱动电流的增加将引起蓝光波峰的长移,并随电流的增大而增大;但其对色坐标、色温和显色指数并未引起较大的变化,而发光效率发生下降。主要原因为蓝光波峰的长移导致荧光粉与激发波长的不匹配,引起荧光粉发光效率的下降。这个现象在不同的环境温度下发光也得到证实。实验结果认为LED的驱动电流为20mA,温度小于50℃时具有较好的发光效率。而显色指数要通过增加红色成分来改善。

基于大功率LED温度特性测试的综合实验设计

设计并搭建了基于大功率LED温度特性测试的综合实验系统。综合实验具有综合性强、实验教学好的特点,可在实验教学中推广和应用。

大电流下SiC MOSFET模块的暂态温度特性研究

由于碳化硅(SiC)的材料特性,在极端温度下,碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管(SiC MOSFET)相对传统硅基器件有突出优势。目前对SiC MOSFET暂态温度特性的研究,主要以单管小电流实验为主,大电流下暂态温度特性的研究还不充分。为分析和验证大电流下暂态温度这一特性,在理论分析的基础上,以CREE 1200 V/300 A半桥SiC MOSFET模块为研究对象,通过双脉冲测试平台研究SiC MOSFET模块及其驱动电路在不同温度环境下的暂态性能。对比分析了不同温度下开关时间、开关损耗、电应力及电流、电压过冲的差异,实验结果对SiC MOSFET模块在大电流下的选型和驱动设计具有一定的参考意义。

GaN基白光LED温度特性实验研究

实验研究了恒流驱动条件下,GaN基白光LED的正向电压、发光光谱和发光效率随环境温度的变化情况。结果表明,在输入电流恒定的情况下,随着温度的升高,结电压和发光强度与温度具有良好的线性关系,并且GaN基白光LED的发光颜色总是向蓝光漂移,而小电流驱动时比大电流驱动时蓝光漂移更明显。根据实验结果,分析了器件的最佳额定工作电流。

高功率密度IGBT模块的研发与特性分析

基于现有标准DMOS设计技术,通过优化高压IGBT&FRD芯片及其模块结构,降低芯片功耗、模块寄生电感和模块热阻,改善模块散热,提高最高工作温度。研究开发了高功率密度1 500 A/3 300 V、1 200 A/4 500 V及750 A/6 500 V IGBT模块,满足轨道交通的应用要求。

功率型LED热特性测试及评价

针对现有热特性测试及评价标准尚不完善的问题,以功率型发光二极管(LED)的精确热特性测试及评价为目标,采用光热一体化测试技术对不同的LED灯珠进行了热特性测试,研究了测试电流对K值标定及结温测试的影响,分析了热特性随环境温度的变化情况,提出了热性能测试及评价的合理建议。研究结果表明:测试电流对K值标定及结温测试有较大影响,测试电流的合理选取与芯片本身及功率的大小有关;材料的热导率随环境温度变化波动,对于某些高温使用环境,仅25℃的热性能参数数据并不能准确反应LED的热特性;热阻测试的准确性与光功率有关,光热一体化测试有利于得到准确的热特性数据。

基于切比雪夫神经网络模块实现热电偶热电特性线性化

提出了利用切比雪夫 (Chebyshev)神经网络模块SN970 1对热电偶传感器非线性特性线性化的硬件实现方法 ,并介绍了SN970 1的训练方法。计算机仿真结果表明 ,利用该方法计算结果比常用的最小二乘拟合法更准确。该方法不仅提高了计算准确度 ,而且整个计算完全由硬件电路实现 。

火炮射击环境温度对膛内模块装药热安全性的影响分析

为分析模块装药在火炮连发射击直至内膛温度达到可能发生烤燃响应的温度值后留膛热安全性,建立了火炮膛内模块装药二维非稳态烤燃模型。采用计算流体力学Fluent软件,对装填单基药的可燃模块进行了烤燃模拟。数值分析了50℃、20℃、0℃、-20℃和-40℃5种环境温度下,火炮以1发/min持续射击一定发数后装填入膛的模块装药在留膛期间的烤燃特性。结果表明:射击环境温度越低,连发射击后膛内模块装药的烤燃响应时间越长;5种温度对应的烤燃响应时间分别为136.0 s、176.4 s、205.7 s、237.4 s和278.5 s;每种射击环境温度下均是靠近模块盒右侧端面处的单基药最先着火,并形成环形烤燃响应区;不同射击环境温度下单基药的烤燃响应温度范围为454.2~462.6 K.

不同升温速率下模块装药的烤燃特性分析

目的 研究不同升温速率下模块装药烤燃特性的变化。方法 基于模块装药结构及其烤燃化学反应机理,提出基本假设,建立二维非稳态烤燃计算模型,通过数值模拟计算分析研究模块装药在不同工况下的烤燃特性。结果 在3.30、5.25、7.20 K/h的加热条件下,模块装药发生烤燃响应的着火温度分别为476.6、473.1、477.1 K。当模块装药的升温速率不高于5.25 K/h时,仅产生1个位于模块装药径向中心截面单基药处的烤燃环形响应区域;当模块装药的升温速率高于5.25 K/h时,烤燃环形响应区中心点由1个位于模块装药径向中心截面的环形烤燃响应区域变成2个关于模块装药径向中心截面对称的环形烤燃响应区域。结论 随着升温速率的提高,模块装药的烤燃环形响应区中心点由中心向模块装药内壁面区域和端面方向移动,烤燃响应时间与升温速率呈指数关系,但升温速率的变化对烤燃响应温度的影响较小。

基于FBGA解调系统的智能悬臂梁温度特性研究

设计以电镀Ni光纤布喇格光栅(FBG)和裸FBG为FBG智能悬臂梁结构的传感器,采用FBGA解调模块构建温度解调系统,通过实时监测FBG智能悬臂梁结构中心波长的温度响应,研究了FBG智能悬臂梁结构的温度传感特性。

LED灯珠空间分布特性测试虚拟实验的研发

LED灯珠空间在分布性方面表现特殊,所以针对它的分布特性测试方面需要采用到诸如3Dmax、VRay、Flash等软件共同展开虚拟仿真实验,封装动画底层效果,建立虚拟实验平台。文章中分析了LED灯珠空间分布特性测试虚拟实验系统基本架构及其关键功能模块,然后重点对测试虚拟仿真实验技术研发方式展开研究。

镇流式LED驱动电源及其控制技术的研究与应用

目前,广泛使用的大功率LED模块的驱动电路均为开关恒流驱动电路,但由于LED模块伏安特性的温度特性为-4m V/°C,这种伏安特性的温度特性表明,即便是用恒流源来驱动LED模块,在温度大范围变化的情况下(地域不同、季节不同、模块在开始到稳定工时的温度变化),会使模块的功率发生变化。实践证明,具有镇流性质的限流装置能满足LED模块的负温度特性特殊的要求。开关恒流驱动电路是将电流多次转换而获得的恒定电流,在转换的过程中能量的损失很大,换言之开关恒流驱动电路的效率很难提高。为了满足LED模块的综合特性和提高驱动电源的效率,提出一种高效、低成本、高可靠的镇流式LED模块用的驱动方案^([1])。

DC/DC电源模块高温失效原因

为了得到一款军品级模块因为导致高温失效的原因,通过对模块内部元件加热测试,观测模块电学参数的变化,并与模块整体加热电学参数变化的结果做比较。得到影响模块输出电学参数变化的最主要的元件,同时对该元件特性分析,获得元件随温度变化失效的原理。测得其输出电压随环境温度的上升,而缓慢下降的主要原因来自于光耦的温度特性。环境温度达到150℃左右时,模块内变压器磁芯温度将达到居里点附近,使模块输出电压几乎为零。

白光发光二极管及其集成光源模块的研究

采用GaN基蓝色发光芯片为激发源,结合YAG荧光粉封装成白光发光二极管(W-LED)。对W-LED的光电特性及其在照明光源中的应用条件作了深入的研究,测试了以串联形式集成的W-LED光源模块的功率以及发光效率。结果表明W-LED的光电特性决定了W-LED集成为照明光源的必备条件:用于集成的W-LED光电特性一致性好,且W-LED集成光源配备有稳流功能的驱动电路,才能发挥W-LED作为照明光源的节能、高可靠和稳定性等优势。

用ANSYS软件计算桥梁结构的温度应力

温度应力是混凝土桥梁开裂的主要因素,曾造成多座预应力混凝土桥梁结构严重损害,所以在进行桥梁结构设计时,必须考虑温度应力的影响。本文在分析桥梁结构温度应力基本特点和ANSYS软件特性的基础上,利用ANSYS软件及其提供的二次开发工具开发了一个计算模块,实现了桥梁结构温度应力的求解。