“碳化硅功率半导体技术”专题前言

半导体功率器件(即电力电子器件)是电力电子技术的三大核心基础之一,被比作电力电子装置的“CPU”。现有功率器件多采用Si基或SOI基,但是受限于自身材料特性的影响,在节能与转换效率方面越来越显示出他们的局限性。为解决上述问题,半导体功率器件除了继续对传统器件进行新理论和新结构的创新研究外,也正在遵循“一代材料、一代器件、一代装置、一代应用”的发展趋势,从传统的Si基和SOI基向宽禁带半导体SiC和GaN基进行扩展和延伸。     

基于Parity-Time对称结构极点效应构建光学三极管模型

为了构建光学三极管模型,设计了一个基于半导体磁性材料InSb的PT(parity-time)对称耦合微腔的结构模型。通过结构参数优化,产生了PT对称结构磁场强耦合的极点效应。在极点频率附近,通过改变输入电流信号改变施加在磁性材料上的磁感应强度,实现极点状态下信号的放大输出。这种放大可以是同相,也可以是反相,该设计实现了特殊光学三极管模型。     

ST STWBC:可定制的无线电池充电控制器

ST的STWBC数字控制器用于控制无线电池充电器(WBC,wireless battery charger)从发射器(TX)向接收器(RX)的电能传输,为内置无线充电手机、穿戴式装置以及采用电磁感应充电技术的电池供电产品提供灵活且高能效的无线充电解决方案。作为Qi无线充电联盟(Wireless Power Consortium)和电源事物联盟(PMA,Power Matters Alliance)两大无线充电行业联盟的成员,意法半导体完全遵守这些先进无线充电协议,并且是全球首批持有最新的Qi 1.1.2 A11标准证书的企业之一。     

从废水到新能源:光催化燃料电池的优化与应用

随着经济的飞速发展,社会对能源的需求日益扩大,对工业废水的无害化处理也提出了更高的要求。光催化燃料电池 (photocatalytic fuel cell, PFC) 在燃料电池中引入半导体光催化材料作为电极,实现了有机污染物高效降解和同步对外产电的双重功能,在废水无害化与资源化利用方面具有潜在的应用价值。半导体光催化电极是PFC系统高效运行的核心组件,增强其可见光响应和光生载流子分离是提高PFC性能的关键策略。反应器结构设计和运行参数优化也有利于改善PFC性能。本文从PFC基本原理和应用入手,综述了PFC在环境污染物资源化处理中的研究进展,并详细阐述了提高PFC的污染控制性能和产电效率的优化手段,为进一步设计高效稳定的PFC系统并实现其在水污染控制和清洁能源生产中的应用提供理论指导。     

一种改进型锂离子电池SOC估算方法

为提高锂离子电池荷电状态(SOC)的估算精度，首先建立锂离子电池的较精确的二阶 RC等效模型，根据模型建立 状态空间方程，其次介绍电池充放电时电压电流采集方法，根据采集的数据，运用扩展卡尔曼滤波算法(EKF)，对锂离子电池的荷电状态进行估算。结果表明，该数据的采集方法具有很高的精度，用扩展卡尔曼滤波算法估算的结果与真实值较为接近，精确度可达4％，对噪声有很强的抑制作用。     

一种冰洲石-氟化钡紫外直角分束棱镜设计

为了节省冰洲石晶体材料、并实现偏光棱镜光路的直角分束，采用冰洲石晶体与氟化钡晶体二元复合的方案，设计了一种冰洲石-氟化钡紫外直角分束偏光镜。以波长为265.6nm的紫外光为例给出了设计实例。从理论上分析了入射光经过该偏光棱镜后，e光、o光的分束角和光强分束比随入射角及入射光波长的关系，并通过计算软件作出关系曲线图。结果表明，该偏光棱镜分束角与直角偏差小，e光、o光的光强分束比约为1:1；在240nm~400nm的波段范围内，垂直入射对应的直角分束偏差小于1.0°，光强分束比与1的偏差在0.02以内，具有较宽的光谱适用范围。该研究对直角分束棱镜的设计、制作以及实际使用提供了有价值的参考。     

ASIC原型构建：是做还是买？

随着数字集成电路(IC)的设计变得更加复杂,验证其功能的工作也越来越复杂了。在能被设计的门电路数量和能在合理时间内被验证的门电路数量之间一直存在差距,而这些年来,EDA厂商们在缩小这种差距方面几乎无所作为。     

可为新的DRM接收机提供基带处理的新型BLACKFIN处理器

美国模拟器件公司（ADI）生产的的BLACKFIN处理器具有基带处理能力，同时具有处理多个音频标准的灵活性。由于新的DRM接收机标准要求音频解码器具有高质量音频MPEG4 AAC＋（包括SBR）、高质量语言编码CELP，以及低比特速率语言编码的HVXC等三个特性要求。而BLACKFIN处理器可以处理多种解码器。因此，新型BLACKFIN处理器可显著降低材料成本，同时可满足DRM标准的鲁棒性要求。     

ADI公司扩展工业和仪器仪表应用精密放大器

瑞萨科技公司（Renesas Technology Corp．）推出总共5个SH7263和SH7203高性能微控制器产品，其最高工作频率为200MHz，集成了一个SuperH系列SH2A-FPU CPU内核和一个支持USB（通用串行总线）标准v2．0高速规范的主机接口。