基于TOPSwitch器件的单片开关电源设计

介绍了基于TOPSwtich器件设计实现的单片开关电源,分析了其基本的工作原理,给出了实用电路及主要单元电路的设计方法。

TOPSwitch器件及其在开关电源功率因数校正电路的应用

介绍TOPSwitch器件的工作原理、特性以及在开关电源的功率因数校正中的应用,讨论了功率因数校正原理并给出了由TOPSwitch器件组成的开关电源的功率因数校正的实用电路。

应用TOPSwitch器件设计功率因数校正电源

讨论了在Boost功率变换电路中进行功率因数校正的方法 。

用TOPSWITCH器件设计可编程电源

自美国电源集成公司（ＰＯＷＥＲＩＮＴＥＲＧＲＡＴＩＯＮ）推出ＴＯＰＳＷＩＴＣＨ系列集成开关稳压源控制芯片后，以其简单高效可靠的特性在国内各种应用系统中迅速得到了推广，一般最广泛的应用是利用ＴＯＰ系列芯片设计电压输出固定的一路或多路交流到直流稳压器。...

TOPSwitch器件在电源中的应用

采用 PWM 控制器和 MOSFET 功率开关一体化的集成控制芯片是新一代开关电源设计的重要特点和趋势。本文介绍美国功率集成公司(Power Integrations Inc.)于九十年代中期研制推出的三端 PWM/MOSFET 二合一集成控制器件 TOPSwitch 系列及其在开关电源设计中的应用,同时介绍如何应用 EXCEL 电子表格设计与 TOPSwitch 相匹配的高频功率变压器的程序。

基于TOPSwitch-GX器件的新型有源功率因数校正技术

文中分析了功率因数校正的原理,阐述了最新的TOPSwitch—GX器件在APFC中的应用。给出了计算方法、原理图和一个算例。指出基于TOPSwitch-GX器件Boost拓扑结构的APFC技术是提高中小功率电器功率因数的较好解决方案之一。

智能功率器件Topswitch及其开关电源电路

介绍了Ｔｏｐｓｗｉｔｃｈ系列智能功率器件及其特点，给出了一种１００Ｗ的ＡＣ／ＤＣ电路。

新一代高韧性直流输电技术(一):从器件、装备到系统

构建高比例新能源、高比例电力电子化的新型电力系统迫切需要具有超强构网和主动支撑能力的新型直流输电技术。为此,文中秉承“一代器件、一代装备、一代系统”理念,提出新一代高韧性直流输电概念。增强型集成门极换流晶闸管(enhanced integrated gate-commutated thyristor,IGCT-Plus)的半导体本征结构拥有超强的浪涌电流能力,将为高暂态耐受的换流器提供坚实的物理基础;新型模块化换向式换流器(modular commutated converter,MCC)拥有优异的软开关特性,将是高倍载直流输电系统的优选方案;IGCT-Plus和MCC作为核心器件和装备将支撑具有电压和频率强支撑能力的新型高韧性直流输电系统构建。文中从新型器件、新型装备到新型系统对高韧性直流输电技术进行全面论述,并对后续发展中存在的关键问题和技术进行分析和展望。提出的高韧性直流输电技术对支撑双高电力系统的安全稳定运行具有重要意义,有望成为未来电力传输中的崭新方式。

碲镉汞PIN结构雪崩器件的I区材料晶体质量研究

本文对中波红外PIN结构的碲镉汞(HgCdTe)雪崩器件关键雪崩区域的材料晶体质量进行研究。通过在实验材料上对PIN结构雪崩器件的全过程工艺模拟,采用微分霍尔、微分少子寿命等测试手段进行材料表征,评估获得了关键雪崩区域的真实材料晶体质量。研究发现,现有优化工艺下雪崩区域的晶体质量良好,拟合材料的SRH寿命最好能达到20.7μs,可达到原生材料SRH寿命的相当水平,满足高质量中波碲镉汞雪崩器件的研制要求。同时,我们以获得的雪崩区域SRH寿命为基础,对HgCdTe APD结构器件进行相应2维数值模拟,获得理论最优的暗电流密度8.7×10^(-10) A/cm^(2)。

基于PXI标准的功率器件总剂量效应测试系统研制

设计了一款针对功率器件的总剂量效应测试系统。该系统基于外围组件互连(PXI)扩展主机系统,设计了测试板卡,并通过设计不同工艺的半导体功率器件测试工装,实现功率器件的批量自动化测试。结果表明,氮化镓工艺的功率器件的耐总剂量效应优于硅和碳化硅工艺的功率器件的。

面向集成电路先进制程的二维信息材料与器件

随着集成电路技术的发展至3 nm节点,摩尔定律接近其物理极限,传统芯片制程面临材料到器件的理论和技术瓶颈。二维信息材料凭借原子层厚度、低功耗等特性被产业界认为是1 nm及以下节点的核心材料,将助力芯片制程延续摩尔定律以及平面到三维的发展,与我国集成电路先进制程长期规划紧密相关。基于国家自然科学基金委员会第343期双清论坛,本文从材料—器件—异质集成多层次回顾了二维信息材料与器件的发展历史,总结了领域内所面临挑战,凝炼了未来5~10年的重大关键科学以及亟需布局的研究方向,进一步提出顶层设计的前沿研究方向和科学基金资助战略。

远紫外波段薄膜器件的研究进展(特邀)

远紫外波段在太阳物理学、天文和气象观测中都具有重要的科学意义和应用价值。远紫外薄膜器件是其中的基石和限制其性能的主要因素。本文介绍了远紫外波段薄膜材料的选择和光学常数的精确表征,回顾了宽带铝加氟化物反射薄膜保护薄膜技术的研究进展,介绍了远紫外波段窄带反射、透射薄膜的设计理念和制备技术,对远紫外波段薄膜材料、常用器件潜在的研究热点、发展趋势进行了展望。

新能源材料与器件课程O2O智慧教学模式探索

新能源材料对“碳达峰、碳中和”国家战略目标的实现具有重要的支撑作用。新能源材料与器件课程是新能源材料研究与应用的基础,也是新能源人才培养过程中的主干课程,现有教学模式很难满足对高质量新能源人才的培养,因此该文提出将“智慧教学”理念及“O2O模式”应用到课程教学的各个环节。通过信息化技术搭建智慧教育平台,延伸教与学的边界,建构出一种虚实相生、情境结合、意象交融的教学空间;通过智能化的方式提高教学效率,增强教学互动,提升学生学习效率,加强信息反馈和教学管理。从而开发教师和学生的聪明才智和主观能动性,使投入得到最大化产出、获得最优学习效果,支撑我国新能源人才的培养。

多光谱图像融合的IC器件表面缺陷检测

针对单可见光或单红外条件下的IC器件表面缺陷对比度不足,缺陷检测精度低的问题,提出多光谱图像融合的IC器件表面缺陷检测方法。针对IC器件可见光与红外图像配准中存在尺度不一致和对比度反转问题,引入拉普拉斯金字塔和特征描述符重组策略改进ORB(Oriented FAST and Rotated BRIEF)图像配准算法。在图像配准的基础上,提出NSST_VP图像融合方法,以非下采样剪切波变换(Non-Subsample Shearlet Transform, NSST)得到红外图像和已配准可见光图像的低频和高频子带,对低频子带采用视觉显著图(Visual Significance Map, VSM)加权融合规则,高频子带则采用自适应脉冲耦合神经网络(PA-Pulse Coupled Neural Network, PA-PCNN)决策融合规则,进而通过NSST逆变换得到高质量多光谱融合图像。最后,将融合图像输入YOLOv8s模型进行检测。实验结果表明,改进ORB的图像配准平均精度为87.8%,比ORB图像配准精度提高了62%,NSST_VP图像融合算法在主观视觉效果和客观评价指标上均有所提高。在缺陷检测实验中,NSST_VP融合方法的均值平均精度(mean Average Precision, mAP)达到83.15%,比单可见光、单红外缺陷图像检测的mAP分别提高了22.97%,28.31%,比双树复小波变换融合、曲线变换融合、非下采样轮廓波变换融合方法的mAP分别提高了13.14%,15.01%,20.35%。

高综合性能电卡复合材料及大功率制冷器件

通过制备BaZr_(0.2)Ti_(0.8)O_(3)-P(VDF-TrFE-CFE)复合材料来改善聚合物基电卡材料的综合性能,设计基于流固耦合传热的大功率制冷器件并通过有限元仿真来评估以不同电卡材料为制冷核心元件的器件制冷能力和效率。结果表明:相较于基础聚合物,BZT质量分数为10%的复合材料T-BZT-10%具有显著优异的电卡制冷性能和导热性能。在10 K的温度跨度下,以T-BZT-10%为制冷核心元件的电卡器件可实现31.0 W/cm^(3)的制冷功率密度和1060.4 W的总制冷功率为基础电卡制冷器件的10倍),且COP达到5.2。

高压大功率器件应用特性测评现状与挑战

高压大功率器件目前已广泛应用于各类大容量电力换流和控制装备中,在运行过程中面临复杂的电-磁-热-机应力,具有功率密度大、工况态势复杂的特点,开展高压大功率器件的特性测试有利于准确评估功率器件的可靠性,并指导变流器的优化设计。该文紧密围绕基于双脉冲的准在线测试方法,系统综述准在线测试在结温提取、老化表征、运行轨迹刻画、电磁云图分布等方面的应用情况和发展现状,梳理不同特性表征方法的优缺点及适用性,并进一步探讨在线运行工况下功率器件的实时状态监测和寿命评估方法。同时,面向第三代碳化硅半导体器件,深入讨论基于宽禁带材料电致发光原理的测评新方法,为后续高压大功率器件的可靠性评估提供指导和参考。

集成电路和功率器件抗辐射工艺加固技术研究综述

随着我国空间装备的高速发展,尤其是深空探测器,微电子器件抗辐射性能得到广泛关注。抗辐射工艺加固是实现器件抗辐射性能提升的重要途径之一。本文围绕空间总剂量效应和单粒子效应,对近年来集成电路和功率器件辐射效应机理和工艺加固技术的研究进展进行了介绍和总结,为抗辐射工艺加固技术的发展与应用提供了有益参考。

热电器件性能的生态优化研究

基于热电效应制造的热电器件在热能与电能之间的转换方面具有特殊优势,而对热电器件的性能优化更具有现实意义。基于有限时间热力学理论,本文利用生态判据研究了热电热机和制冷机的热力学特征,在构建生态判据函数的基础上,推导出了热电器件的效率和制冷系数表达式,并且阐释了环境温度和热电品质因子对于效率以及制冷系数的影响,发现环境温度较低(较高)时,利于增强热电热机(制冷机)的效率(制冷系数)。此外,澄清了生态判据和权衡优化判据之间关系。

基于GaN器件与磁集成技术的车载充电机实验平台研究

随着新能源汽车的普及,对车载充电机的要求越来越高。为了有效提升整机效率和功率密度,将GaN器件与磁集成技术应用于车载充电机,进行了实验平台研究。基于GaN器件设计了两级式车载充电机拓扑结构与外围电路,通过制作磁集成平面变压器,优化了CLLC变换器,完成了整机控制程序设计及2kW车载充电机实验样机搭建,并对样机进行了实验测试与波形分析。实验结果表明,实验样机具有良好的稳态特性与动态特性,整机功率因数在0.98以上,满载峰值效率达到95.22%。该平台能够帮助学生加深对电力电子技术的认识,掌握新型电力电子器件的特性及应用,锻炼实践操作能力,提高相关课程的教学质量。

宇航元器件需求工程化研究

面向宇航任务的元器件需求规划,为系统解决宇航元器件需求表达不完整、表征不准确的问题,文章提出了宇航元器件需求工程的概念并阐述了其内涵和范围,建立了宇航元器件需求工程的整体技术体系,研究了需求解析、需求建模、产品定义和需求验证等关键技术,阐述了4个关键技术在载人空间站工程中应用直流-直流(DC-DC)电源产品的典型案例。研究形成的技术体系和方法可以为宇航领域元器件需求规划、研制攻关提供参考。