基于静态特性优化和非线性电容效应的IGBT行为模型改进

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作者 何婕玉 葛兴来 +2 位作者 王惠民 许智亮 龙远斌 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第12期1061-1071,共11页

功率器件的快速开关行为是影响变流器电磁干扰程度的主要因素,器件开关暂态过程的准确建模对提高变流器可靠性至关重要。然而,不同栅压下饱和电流差异以及寄生电容的非线性特征显著影响器件行为模型的准确性。为此,提出了一种行为模型... 功率器件的快速开关行为是影响变流器电磁干扰程度的主要因素,器件开关暂态过程的准确建模对提高变流器可靠性至关重要。然而,不同栅压下饱和电流差异以及寄生电容的非线性特征显著影响器件行为模型的准确性。为此,提出了一种行为模型优化方法。基于校正函数构造对器件输出特性进行优化,以改善不同栅压的集电极电流匹配精度。其次,为改善不同温度下开关瞬态特性,提出一种非线性电容随温度变化的连续函数模型,并详细描述了拖尾电流及其对关断过程的影响。最终,利用双脉冲实验平台验证了所提模型的有效性。结果表明,改进模型阈值电压、米勒平台电压以及上升/下降时间等关键指标的误差分别降低了15%~25%、10%~20%和5%~10%。 展开更多

关键词 结温监测 行为模型 非线性电容 静态特性优化 连续函数模型

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非线性电容双涡卷混沌电路的Hopf分岔 被引量：6

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作者 高金峰 马西奎 罗先觉 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第3期75-79,共5页

对一个非线性电容双涡卷混沌电路的方程 ,利用中心流形定理和Hopf分岔理论讨论了电路产生Hopf分岔的条件 ,得到中心流形、小振幅周期解的渐近表达式 ,同时给出了周期解稳定性判据。

关键词 非线性电路 HOPF分岔 周期解 非线性电容双涡卷混沌电路

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非线性电容Pspice模型的建立 被引量：2

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作者 吴建强 李浩昱 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期44-46,共3页

提出了一种基于MicroSim公司的通用电子电路仿真软件Pspice上的新颖的非线性器件的仿真方法，并以非线性电容为例具体加以实现该模型是一个通用子电路模型，并且可以应用于任何电路仿真及电力半导体器件建模中由于在该模型的建立中采取... 提出了一种基于MicroSim公司的通用电子电路仿真软件Pspice上的新颖的非线性器件的仿真方法，并以非线性电容为例具体加以实现该模型是一个通用子电路模型，并且可以应用于任何电路仿真及电力半导体器件建模中由于在该模型的建立中采取了非线性函数的曲线拟合方法，使得原先在Pspice中无法实现的非线性器件可以通过易于实现的受控源来模拟拟合多项式函数．本文以见公司的功率电子器件IGBT手册所给出的栅漏电容特性与仿真结果加以对比，证明了本方法的准确性及实用性．在实际应用中，该模型结合其它的非线性器件模型成功地构造了功率电子器件IGBT．同时，该思想也可以应用于大部分仿真软件中的非线性元件建模中． 展开更多

关键词 仿真 非线性电容 PSPICE模型 电力半导体器件

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非线性电容RLC串联电路的1/3亚谐共振 被引量：1

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作者 李高峰 《河北大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第1期107-112,共6页

以非线性电容RLC串联电路为研究对象,应用拉格朗日方法建立了非线性振动方程,基于多尺度法得到1/3次亚谐共振的一次近似解,数值计算分析可知电容、电感、电阻和电动势对亚谐共振幅频响应均有影响.结果表明:1/3次亚谐共振区域对电动势值... 以非线性电容RLC串联电路为研究对象,应用拉格朗日方法建立了非线性振动方程,基于多尺度法得到1/3次亚谐共振的一次近似解,数值计算分析可知电容、电感、电阻和电动势对亚谐共振幅频响应均有影响.结果表明:1/3次亚谐共振区域对电动势值敏感,电动势、电阻或电容大于一定值后,系统将不出现1/3次亚谐共振响应.运用Matlab的Simulink工具,对RLC串联电路系统进行仿真. 展开更多

关键词 RLC电路 非线性电容 多尺度法 1/3亚谐共振

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一个新的非线性电容混沌电路的证明

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作者 李广明 张洪 高金峰 《科学技术与工程》 2008年第13期3460-3462,3469,共4页

选取一个含分段线性负电容的三阶自治电路,根据拓扑共轭的概念,归纳总结一般性的分段线性向量场线性共轭和线性等价关系。利用共轭等效判据,证明了非线性电容三阶自治电路与蔡氏电路非线性共轭。说明本电路具有潜在的研究价值,属一类能... 选取一个含分段线性负电容的三阶自治电路,根据拓扑共轭的概念,归纳总结一般性的分段线性向量场线性共轭和线性等价关系。利用共轭等效判据,证明了非线性电容三阶自治电路与蔡氏电路非线性共轭。说明本电路具有潜在的研究价值,属一类能产生双涡卷混沌的新三阶自治电路。 展开更多

关键词 非线性电容 混沌电路 线性共轭

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基于Statz模型的射频MOSFET非线性电容建模 被引量：1

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作者 薛佳男 刘逸哲 高建军 《半导体技术》 CAS 北大核心 2019年第5期362-367,373,共7页

研究了Statz模型对于表征射频(RF)金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)器件特性的适用情况,并提出了一个MOSFET非线性电容改进模型。对英飞凌公司生产的规格为4×0.6μm×18(栅指数×栅宽×元胞数)、栅长为90 nm的MOS... 研究了Statz模型对于表征射频(RF)金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)器件特性的适用情况,并提出了一个MOSFET非线性电容改进模型。对英飞凌公司生产的规格为4×0.6μm×18(栅指数×栅宽×元胞数)、栅长为90 nm的MOSFET进行S参数实验测量。经过去嵌剥离所有寄生元件后,在多个偏置条件下分别使用小信号等效电路模型提取出MOSFET非线性栅源电容C_(gs)和栅漏电容C_(gd)的数据;对比了传统Statz模型以及改进模型的仿真结果与实验测量数据的相对误差。仿真结果和误差分析表明改进模型与实验测量数据吻合很好,在大部分工作范围内误差控制在5%以下,证明改进模型适用于表征MOSFET的非线性电容特性。 展开更多

关键词 等效电路 参数提取 非线性电容 射频MOSFET Statz模型

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传出神经对听力发育早期耳蜗放大功能影响的研究

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作者 林国彤 张宇 宋雷 《中华耳科学杂志》 CSCD 北大核心 2024年第5期811-816,共6页

目的利用外毛细胞乙酰胆碱受体α9亚基敲除(Knock-out,Chrna9 KO)与功能获得性敲入(Knockin,Chrna9 KI)的点突变小鼠,重点关注Prestin蛋白水平与耳蜗频率编码方面的差异,研究耳蜗传出神经支配对听力发育的影响。方法选取出生后18 d的KO... 目的利用外毛细胞乙酰胆碱受体α9亚基敲除(Knock-out,Chrna9 KO)与功能获得性敲入(Knockin,Chrna9 KI)的点突变小鼠,重点关注Prestin蛋白水平与耳蜗频率编码方面的差异,研究耳蜗传出神经支配对听力发育的影响。方法选取出生后18 d的KO、KI小鼠与其各自对照组,采用听性脑干反应(auditory brainstem responses,ABR)检测听觉功能;通过耳声发射畸变产物(distortion product otoacoustic emission,DPOAE)群延时实验技术评估基底膜上固定频率的编码位置;通过免疫荧光染色分别观察小鼠的传出神经突触与带状突触;全细胞膜片钳技术测量非线性膜电容来评估外毛细胞的功能及Prestin蛋白的表达情况。结果4.0~45.0 kHz的9个频率中,KO Homo组ABR阈值与KO WT组比较,KI Homo组ABR阈值与KI WT组比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。22.6、16.0、8.0 kHz频率的90、85、80 dB SPL处,KI Homo组ABR的Ⅰ波波幅高于KI WT组,差异有统计学意义(P<0.05)。KO Homo组各频率、各刺激声的Ⅰ波波幅与KO WT组比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。在13 kHz频率上的60 dB SPL,KI Homo组群延时短于KI WT组,差异有统计学意义(P<0.05)。在各频率上,KO Homo组群延时与KO WT组比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。KI Homo组传出神经MOC终末计数顶圈第1、3排外毛细胞多于KI WT组,差异有统计学意义(P<0.05),中、底圈外毛细胞与KI WT组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。KO Homo组传出神经MOC终末计数顶、中圈第3排外毛细胞数量少于KO WT组,底圈第3排少于KO WT组,差异均有统计学意义(P<0.05)。KI Homo组、KO Homo组外毛细胞非线性膜电容曲线、Qmax值、Vh值、Clin值、Qsp值与KI WT组、KO WT组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论在听觉发育早期,传出神经支配末梢数量的降低不影响正常的听觉功能、内毛细胞带状突触与外毛细胞电能动性。然而,传出神经调控功能的增强,在不干扰毛细胞发育的情况下,可能功能性地改变了耳蜗的行波与基底膜频率编码模式。 展开更多

关键词 传出神经 外毛细胞 耳蜗放大器 非线性膜电容 PRESTIN

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空间引力波望远镜超前瞄准机构致动器电荷驱动位移行为研究 被引量：3

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作者 闫泽昊 周子夜 +4 位作者 李杨 周虹 黄林海 顾乃庭 饶长辉 《光电工程》 CSCD 北大核心 2023年第11期98-109,共12页

超前瞄准机构(PAAM)是空间引力波探测望远镜的关键部件,其主要通过给压电致动器输入电压或电荷精确控制位移量,实现对望远镜高精度角度控制。因此,压电陶瓷致动器位移响应直接影响超前瞄准机构指向控制性能。本文提出等效电容量计算方... 超前瞄准机构(PAAM)是空间引力波探测望远镜的关键部件,其主要通过给压电致动器输入电压或电荷精确控制位移量,实现对望远镜高精度角度控制。因此,压电陶瓷致动器位移响应直接影响超前瞄准机构指向控制性能。本文提出等效电容量计算方法定量分析压电致动器在电荷驱动下的位移响应特性,并通过数值模拟仿真和实验验证等方式验证了计算方法的准确性和可行性。结果表明:在使用幅值5 V、频率0.05 Hz~5 Hz的正弦波信号控制的电荷放大器驱动某型号压电致动器时,采用本文方法分析结果与实验结果相比,二者位移响应最大偏差小于1.35%,为空间引力波探测望远镜超前瞄准机构的高精度指向控制提供了可能的分析方法和实现途径。 展开更多

关键词 压电致动器 迟滞非线性 电荷驱动法 非线性电容

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压电陶瓷的电特性与功率损耗实验分析

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作者 程友信 唐炜 +1 位作者 包斌 乔倩 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2013年第4期568-571,575,共5页

压电陶瓷(PZT)致动器在飞行器的主动振动与噪声控制等航空、航天领域中得到了广泛应用,其电特性和功率损耗的确定对于优化系统结构和设计有效驱动电源均有至关重要的作用。据此,该文提出了一种预测PZT功率损耗的实验方法。该方法通过理... 压电陶瓷(PZT)致动器在飞行器的主动振动与噪声控制等航空、航天领域中得到了广泛应用,其电特性和功率损耗的确定对于优化系统结构和设计有效驱动电源均有至关重要的作用。据此,该文提出了一种预测PZT功率损耗的实验方法。该方法通过理论分析与实验测试估计PZT的电容量、介电损耗角正切及功率损耗,最终得到它们与驱动电压峰值和频率的非线性函数关系。这种功率损耗的预测能在主动振动控制领域中为设计压电陶瓷驱动电源提供指标依据。 展开更多

关键词 压电陶瓷致动器 功率损耗 非线性电容 介质损耗角正切 主动振动控制

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碳化硅器件建模与杂散参数影响机理 被引量：8

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作者 周志达 葛琼璇 +1 位作者 赵鲁 杨博 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期27-37,共11页

为了更准确地评估碳化硅宽禁带半导体功率器件的性能和系统特性,需要搭建不同封装下器件的快速行为仿真模型,包括静态特性模型与动态响应模型。首先基于MOSFET器件EKV模型,舍去了原模型的漂移区电阻并赋予参数温度自由度后,实现一种仅... 为了更准确地评估碳化硅宽禁带半导体功率器件的性能和系统特性,需要搭建不同封装下器件的快速行为仿真模型,包括静态特性模型与动态响应模型。首先基于MOSFET器件EKV模型,舍去了原模型的漂移区电阻并赋予参数温度自由度后,实现一种仅需要器件数据手册的快速建模方法。对比原静态模型,改进模型收敛速度更快;器件转移特性和输出特性拟合精确度有明显提高;不同结温的静态特性可独立建模。其次,基于静态模型参数,校正了寄生电容和跨导,加入模块封装和层叠母排的杂散电感和分布电容参数,分阶段建立了开关过程中驱动回路和主回路微分方程,给出了器件杂散参数提取过程以及漏极电流、端电压的动态响应求解方法。最后搭建碳化硅功率模块双脉冲实验电路,结果显示模型可真实重现开关过程中的电压电流尖峰与振铃细节。 展开更多

关键词 宽禁带半导体器件 动静态特性建模 非线性寄生电容 杂散电感 分阶段开关状态方程 电压电流尖峰与振铃

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溶质转运体26A家族在HEK-293细胞中的表达和功能

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作者 范超 傅鸣宇 +1 位作者 肖中举 唐杰 《南方医科大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期801-806,811,共7页

目的构建能在HEK-293细胞膜上表达的溶质转运体26A家族(SLC26A)的蛋白质粒,并对其生理功能进行检测。方法构建多种人类SLC26A转运体-绿色荧光蛋白的融合质粒,并使用瞬时转染技术将其表达在人胚肾293细胞(HEK-293)中。用全细胞膜片钳技... 目的构建能在HEK-293细胞膜上表达的溶质转运体26A家族(SLC26A)的蛋白质粒,并对其生理功能进行检测。方法构建多种人类SLC26A转运体-绿色荧光蛋白的融合质粒,并使用瞬时转染技术将其表达在人胚肾293细胞(HEK-293)中。用全细胞膜片钳技术记录表达有SLC26A蛋白的HEK-293细胞的膜电容。结果每个SLC26A转运体均能在HEK-293细胞的细胞膜上表达,并表现出和离子相互作用的生理功能。SLC26A转运体与离子结合的数目与其在细胞膜上的表达程度正相关并具有一定的离子选择性。结论 SLC26A转运体家族能够在HEK-293细胞上表达并具有与转运离子结合的生理功能。在HEK-293细胞系中表达SLC26A转运体家族的研究方法,为进一步研究此家族成员转运功能及其转运机制提供了可能。 展开更多

关键词 人胚肾293细胞 溶质转运体26A家族 全细胞膜片钳 非线性膜电容

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一种优化动态特性SiC-MOSFET模型及其在高压固态开关的应用 被引量：3

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作者 李钰泷 马少翔 +2 位作者 黄健翔 梅畅 尚文同 《电子测量技术》 北大核心 2021年第14期1-7,共7页

为设计一款保护J-TEXT托卡马克电子回旋管的高压固态开关,新型宽禁带半导体SiC-MOSFET凭借低开关损耗、高耐压和MHz级别的开关频率等优良电气特性,在其中承担核心作用。但是极快的开关速度加剧了开关振荡,导致器件直串时的关断波形质量... 为设计一款保护J-TEXT托卡马克电子回旋管的高压固态开关,新型宽禁带半导体SiC-MOSFET凭借低开关损耗、高耐压和MHz级别的开关频率等优良电气特性,在其中承担核心作用。但是极快的开关速度加剧了开关振荡,导致器件直串时的关断波形质量下降,对均压和抑制过压方法提出更高要求,因此亟需建立精准的模型为SiC-MOSFET在高压保护开关中的应用提供指导。在分析制造商CREE商用模型基础上,提出了一种优化动态特性SiC-MOSFET模型。该优化模型综合考虑栅源电压和漏源电压的影响,对非线性结电容采用多种函数拟合建模,并对杂散阻抗等关键寄生参数进行修正。通过仿真和300 V/3 A双脉冲测试,证明该模型在漏源电压变化率、漏源电流变化率、振荡频率和关断尖峰电压等方面具有更高的准确性。应用该优化模型设计高压固态开关的均压与过压抑制拓扑,在1400 V/700 A条件下对开关模块进行双脉冲测试。在关断时长和尖峰电压等关键指标上,仿真波形与实验波形高度吻合,实测开通关断时间均小于120 ns,指标满足开关模块设计要求,优化模型的实用性得到体现。 展开更多

关键词 SiC-MOSFET模型 动态特性 非线性结电容 高压固态开关 双脉冲测试

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