基于实际结温分布中小电流过趋热效应的验证

对于从红外热像图得到的实际的晶体管结温分布,通过热谱分析方法获得该温度分布对应的热谱曲线,进而建立了晶体管子管并联模型,并在此基础上,经过实验和理论计算证实了pn结中小电流过趋热效应存在的真实性.当结温分布不均匀时,对于通过pn结的电流,小电流比大电流更具有趋热性.即电流越小,高温区与低温区电流密度的比值越大,电流越集中在高温区,且集中区域的面积随着电流的减小而缩小.利用这一特性可以研究器件热电不稳定性,结温分布的不均匀性及不均匀度,峰值结温的估算等,这对于半导体器件可靠性分析具有重要的意义.     

Pn结中的小电流过趋热效应及理论模拟计算

晶体管在耗散功率时,结温分布一般不均匀.在晶体管子管并联模型的基础上,经过实验和理论模拟计算及验证发现:结温分布不均匀时,高温区的电流密度大于低温区的电流密度;测试电流越小,高温区与低温区电流密度的比值越大,电流越集中在高温区,且集中区域的面积随着测试电流的减小而缩小,这种现象称为小电流过趋热效应.利用这一特性可以研究晶体管结温分布的不均匀性,计算结温分布的不均匀度,对半导体器件可靠性分析具有重要的意义.     

pn结中的小电流过趋热效应及理论模拟计算

晶体管在耗散功率时,结温分布一般不均匀.在晶体管子管并联模型的基础上,经过实验和理论模拟计算及验证发现:结温分布不均匀时,高温区的电流密度大于低温区的电流密度;测试电流越小,高温区与低温区电流密度的比值越大,电流越集中在高温区,且集中区域的面积随着测试电流的减小而缩小,这种现象称为小电流过趋热效应.利用这一特性可以研究晶体管结温分布的不均匀性,计算结温分布的不均匀度,对半导体器件可靠性分析具有重要的意义.     

双极晶体管发射结电流趋热效应及其对结温测量的影响

研究了当双极晶体管芯片有源区出现热班时流经其发现结的电流的趋热行为及其对用ΔＶＢＥ法测量结温的影响,提出了一种快速判定器件有源区温度分布均匀性的办法。     

一种全新的基于小电流过趋热效应的峰值结温电学测试方法

It has been a scientific and technological problem in the field of microelectronics for several decades that the electrical method is used to measure the peak junction temperature of power transistors. Based on the excessive thermotaxis effect of low current, a novel electrical measurement method of the peak junction temperature is presented in this paper. The method is called the thermal spectrum analysis method of transistors, simply designated TSA （thermal spectrum analysis method）. Unlike the common method which uses a single measuring current, TSA uses multi-step currents to measure temperature-sensitive parameters. Based on the excessive thermotaxis effect of low current and the sub-transistor parallel model, the peak junction temperature and non-uniform property of junction temperature distribution are analyzed successfully.     

基于电流比较的过温保护电路设计

由于芯片集成度的提高,改善电路性能的同时也导致功率密度增加.为了防止芯片过热,保证芯片可靠、稳定的工作,设计了一款基于电流比较的新型过温保护电路.电路通过产生与绝对温度(正/负温度系数PTAT/CTAT)相关的电流并进行电流比较,输出包含温度信息的逻辑控制信号,实现对芯片工作状态的控制.对电路的工作原理进行了详细的分析和推导,并给出了电路中核心器件的参数设置.基于UMC 0.6 μm BiCMOS工艺进行了流片并对电路进行了测量,热关断、开启温度分别为125℃和114℃,具有1 1℃的温度滞回量;转换速率26.2 V/℃,具有高灵敏度、高精度的特点;当供电电压发生变化时,电路性能稳定,具有较好的应用前景.     

一种基于电流比较的新型过温保护电路

为了防止芯片过热,提高芯片可靠性和稳定性,提出了一种改进的高精度、低功耗、具有迟滞功能且结构简单的过温保护电路。在不引入热振荡的前提下,实现稳定电路温度和输出关断信号的双重功能。阐述了过温保护电路的工作原理,基于先锋国际半导体公司的BiCMOS0.5μm工艺库模型进行电路设计,采用Hspice软件并用先锋国际半导体公司的BiCMOS 0.5μm工艺库模型对该电路进行模拟仿真。仿真结果表明:当外界温度达到137℃时,过温保护电路输出发生翻转,从而关断芯片内的其他电路,降低功耗,使温度降低。当温度降到120℃时,芯片回到正常工作状态,温度迟滞量为17℃,性能稳定可靠。     

对钪系阴极实际功函数分布偏移现象的探讨

本文测绘了一定数量发射能力迥异的钪系阴极的伏安双对数曲线及欠热曲线,绘出PWFD图,并与发射能力优良的钪系阴极进行对比,发现了钪系阴极实际功函数分布随着支取电流增大,既能往功函数高端方向移动,也能向功函数低端方向移动的现象。同时也提出了一种实际应用中可行的快速、无损检定方法,以供有兴趣读者讨论。     

一种基于电流比较的新型过温保护电路

设计了一种基于BiCMOS工艺、结构新颖的过温保护电路.对基准电流产生机理、芯片关断温度、芯片重新开启温度、温度滞回量和电路转换速度进行理论推导,给出了电路核心器件的参数设置.仿真结果显示,电路在127℃时关断芯片,116℃时重新开启芯片,温度滞回量为11℃,电路转换速度为26.2 V/℃,性能稳定、可靠.     

基于北斗卫星反射信号的海面风速探测

通过研究北斗反射信号与海洋状态的关系,在岸基条件下提出一种利用反射信号一维时延功率谱面积间接计算海面风速的方法,并对威海岸基试验的数据进行处理和分析。通过分析不同阈值下的功率谱面积与有效波高(SWH)的相关系数大小,设定合适的功率谱阈值,建立功率谱面积与有效波高的经验关系,同时利用数据拟合建立有效波高与海面风速的关系。通过与海洋站同比风速的对比,反演风速的均方根误差为2.10 m/s,两者具有很好的一致性,验证了此方法的可行性。     

功率LED结温和热阻在不同电流下性质研究

通过对不同驱动电流下各种颜色LED结温和热阻测量,发现各种颜色LED的热阻值均随驱动电流的增加而变大,其中基于InGaN材料的蓝光和白光LED工作在小于额定电流下时,热阻上升迅速;驱动电流大于额定电流时,热阻上升速率变缓。其他颜色LED热阻随驱动电流变化速率基本不变。结温也随驱动电流的增加而变大。相同驱动电流下,基于AlGaInP材料的1W红色、橙色LED的结温要低于基于InGaN材料的蓝色、绿色、白色LED的结温。分别用正向电压法和红外热像仪法测量了实验室自制的1 mm×1 mm蓝光芯片结温,比较了两种方法的优缺点。结果表明,电学法测量简单快捷,测量结果可以满足要求。     

A novel electrical measurement method of peak junction temperature based on the excessive thermotaxis effect of low current

niform property of junction temperature distribution are analyzed successfully.     

基于电流互感器的配电柜测温系统的电源设计

主要研究背景为电力系统中配电柜体内温度检测与自动调节，系统供电若采用外部电源比如锂电池，由于配电柜开关设备的主回路中产生的焦尔热会使电池温度升高，大大减少电池的寿命，需要工作人员经常更换电池。因此提出了利用感应配电柜电流产生的电动势给整个系统供电的方案，重点研究了电流互感器的原理及电路设计。实验表明，采用这种方法可以很好的保证系统运行的可靠性和安全性。     

基于零序电流分布的自耦变压器电流保护分析

文中基于自耦变压器零序电流的分布特点,探讨了自耦变压器零序电流保护的构成及整定原则,重点分析了自耦变压器零序差动保护。     

基于TOPSwitch-Ⅱ的小功率通用开关电源的快速设计

介绍了开关电源的基本原理,以及Topswitch-Ⅱ型开关芯片的结构,探讨了基于该芯片小功率通用开关电源的设计过程中开关管的选型,主要元件参数的计算等问题。最后通过仿真试验,对电源的设计过程进行了认证。