有希望的解决方案,以增强EV充电方便,可持续性和效率。混合无线电动汽车充电系统集成了两个主要的功率来源:网格和太阳能。它利用无线充电技术将能源从充电基础设施转移到EV,而无需物理电缆。该系统由几个组件组成,包括太阳能电池板,网格连接,电源电子设备,无线充电垫和电动汽车接收器。1。网格集成网格是混合无线电动汽车充电系统的主要电源。它可以确保可靠且连续的能源供应,尤其是在太阳辐照度或高需求的时期。网格整合涉及建立充电基础架构与实用程序网格之间的联系,从而允许双向功率流。高级计量和通信技术可实现实时监控,计费和需求响应功能,从而优化网格资源的利用。2。太阳能集成太阳能集成通过利用太阳可再生能源来补充网格功率。在战略地点安装的太阳能电池板,例如停车场或充电站,捕获阳光并将其转换为电力。这种干净,可持续的能源可降低系统的碳足迹和运营成本,同时增强能源弹性。此外,多余的太阳能可以存储在电池系统中,以供以后使用或馈入电网,从而通过净计量或进料关税有助于网格稳定性和收入产生。两个变压器的主要绕组都适当3。无线充电技术无线充电技术消除了对物理电缆的需求,为电动汽车用户提供了便利性和灵活性。在地面上安装的电感充电垫将电磁功率传输到安装在电动汽车上的接收器。
摘要 - 本文着重于基于FSO的无线功率传输(WPT),从Earth-Moon Lagrangian Point-2(EMLP-2)到接收器的光学天线,配备了太阳能电池,这些天线可位于LUNAR FAR侧(LFS)的任何地方。emlp-2位于单个稳定卫星和EMLP-2光晕轨道旋转旋转单,双卫星和三卫星的不同太阳能卫星(SPS)配置,以100%LFS表面覆盖率(SCP)(SCP)和连续的地球可见度评估。发现,在EMLP-2光环轨道上的等距三卫星方案,半高轴长度为15,000 km,为LFS提供了完整的SCP,对于连续的LFS无线电源传输至关重要。在我们提出的动态CISLUNAR空间模型中,地球系统的几何和时间参数用于AFFILE转换。我们的动态模型使我们能够确定特定区域(例如LFS Southern Pole)的完整覆盖时间率。结果表明,等距双卫星方案在这些卫星围绕EMLP-2光晕轨道围绕这些卫星的单一革命时提供了SCP = 100%。最后,确定随机收获功率P H的概率密度函数(PDF),并验证从稳定的EMLP-2卫星中提取的仿真数据和围绕EMLP-2 Halo轨道围绕EMLP-2 Halo轨道旋转的卫星提取的模拟数据,以最小和最大的LOS距离。尽管考虑了稳定和旋转的SPS的指向设备减轻随机错位错误,但考虑稳定的卫星的指向精度更好。我们的模拟表明,稳定卫星的PH≤41.6W的概率约为0.5,而旋转卫星案例的CDF = 0.99的发射功率为1 kW。
智能城市是一种不断发展的物联网 (IoT) 技术,它通过网络连接不同的数字设备,为制造业、医疗领域和商业提供多种新服务。智能城市是一种无处不在的根本性变革,它使用信息通信技术 (ICT) 和支持传感器的物联网设备改变了整个环境。可再生能源存储、太阳能、风能和分布式资源可以更好地整合到电网中。数字领域的领先理论可以改善和广泛使用具有高数字媒体可访问性的所有情况(即视频、声音、文字和图片),然而,由于资源限制(电量和电池容量不足)和大量信息,自由谈论这些小型设备具有挑战性。本文提出了智能城市的绿色通信方法 (GCA-SC)。因此,混合自适应和功率算法以及延迟容忍流算法建议使用保存的视频流来解决这些困难。同样,为智能城市网络提出了一种新的架构。获得并评估了诸如电量消耗、电池容量、延迟和带宽等经验结果。结果表明,与 Baseline 相比,GCA-SC 只需花费较少的努力,便可优化智能城市环境中兼容 IoT 设备的能耗、电池容量、方差和功率传输比。对所提出的 GCA-SC 方法的仿真分析将数据包传输率提高了 39%,吞吐量提高了 99 kbps。它将延迟降低了 2.5 秒,标准偏差降低了 -0.9 秒。© 2022 由 Elsevier Ltd. 出版。这是一篇根据 CC BY-NC-ND 许可协议开放获取的文章(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)。
在激光驱动惯性约束聚变 (ICF) 中,高强度激光用于驱动胶囊达到核聚变所需的压力和温度条件 [1]。这需要多束重叠的激光束在聚变胶囊周围的等离子体中传播。等离子体介导激光束之间的能量转移,这可能会破坏能量耦合和/或导致辐照不均匀性 [2, 3]。为了解释这种跨光束能量转移 (CBET),在用于模拟 ICF 实验的流体动力学代码中实现了线性模型 [4, 5]。预测这种能量转移的能力对于所有激光驱动 ICF 概念的成功都至关重要。光束之间的功率传输对等离子体条件很敏感。图 1(a) 突出显示了 CBET 对离子温度的敏感性,强调了准确的模型在确定等离子体条件以预测其对内爆的影响方面的重要性。等离子体条件的不确定性导致在建模和实验可观测量之间隔离误差的挑战 [6],这使人们很难理解线性 CBET 理论的局限性 [7]。粒子内模拟表明,当离子声波被驱动到大振幅时,非线性效应将改变能量传递,导致偏离线性 CBET 理论 [8, 9]。早期的实验似乎证实了这一情况,表明需要非线性物理来模拟相互作用,但这些实验主要依靠流体动力学建模来确定等离子体条件 [10, 11],而由于等离子体条件的不确定性,对饱和物理的理解难以捉摸。迄今为止最完整的研究使用电子等离子体波的汤姆逊散射来测量电子温度和密度,同时测量能量传递 [12, 13]。在较小的离子声波振幅(δn/ne < 1%)下,这些实验可以通过线性 CBET 理论很好地建模,但对于较大的离子声波
征集创新和原创论文的主题领域包括(但不限于):模拟:具有模拟主导创新的电路;放大器、比较器、振荡器、滤波器、参考电路;非线性模拟电路;数字辅助模拟电路;传感器接口电路;MEMS 传感器/执行器接口、10nm 以下技术的模拟电路。数据转换器:奈奎斯特速率和过采样 A/D 和 D/A 转换器;嵌入式和特定应用的 A/D 和 D/A 转换器;时间到数字转换器;创新和新兴的转换器架构。数字电路、架构和系统*:微处理器、微控制器、应用处理器、图形处理器、汽车处理器、机器学习 (ML) 和人工智能 (AI) 处理器以及片上系统 (SoC) 处理器的数字电路、架构、构建模块和完整系统(单片、小芯片、2.5D 和 3D)。用于通信、视频和多媒体、退火、优化问题解决、可重构系统、近阈值和亚阈值系统以及新兴应用的数字系统和加速器。用于处理器的芯片内通信、时钟分配、软错误和容错设计、电源管理(例如稳压器、自适应数字电路、数字传感器)和数字时钟电路(例如 PLL、DLL)的数字电路。数字 ML/AI 系统和电路,包括近内存和内存计算以及针对新 ML 模型(如 Transformer、图形和脉冲神经网络以及超维计算)的硬件优化。图像传感器、医疗和显示:图像传感器;视觉传感器和基于事件的视觉传感器;汽车、激光雷达;超声波和医学成像;可穿戴、可植入、可摄取设备;生物医学传感器和 SoC、神经接口和闭环系统;医疗设备;微阵列;体域网络和身体耦合通信;用于医疗和成像应用的机器学习和边缘计算;显示驱动器、触摸感应;触觉显示器;用于 AR/VR 的交互式显示和传感技术。存储器:用于独立和嵌入式应用的静态、动态和非易失性存储器;存储器/SSD 控制器;用于存储器的高带宽 I/O 接口;基于相变、磁性、自旋转移扭矩、铁电和电阻材料的存储器;阵列架构和电路,以改善低压操作、降低功耗、可靠性、性能改进和容错能力;内存子系统内的应用特定电路增强、用于 AI 或其他应用的内存计算或近内存计算宏。电源管理:电源管理、电源输送和控制电路;使用电感、电容、和混合技术;LDO /线性稳压器;栅极驱动器;宽带隙(GaN / SiC);隔离和无线电源转换器;包络电源调制器;能量收集电路和系统;适用于汽车和其他恶劣环境的强大电源管理电路;LED驱动器。射频电路和无线系统**:用于接收器、发射器、频率合成器、射频滤波器、收发器、SoC和包含多个芯片的无线 SiP 的射频、毫米波和 THz 频率的完整解决方案和构建模块。创新电路、系统、设计技术、异构封装解决方案等,适用于既定的无线标准以及未来系统或新应用,例如传感、雷达和成像,以及提高频谱和能源效率的应用。安全:展示加密加速器的芯片(例如加密、轻量级加密、后量子加密、隐私保护计算、区块链)、智能卡安全、可信/机密计算、安全电路(例如 PUF、TRNG、侧信道和故障攻击对策、用于攻击检测和预防的电路和传感器)、资源受限系统的安全性、安全微处理器、安全存储器、模拟/混合信号电路安全(例如安全 ADC/DAC、RF、传感器)、安全供应链(例如硬件木马对策、可信微电子)、新兴技术的安全性以及用于逻辑/物理级安全的核心电路级技术。技术方向:集成光子学、硅电子-光子学集成等各个领域的新兴和新型 IC、系统和设备解决方案;用于计量、传感、计算等的量子器件;柔性、可拉伸、可折叠、可打印和 3D 电子系统;用于细胞和分子目标的生物医学传感器;远距离无线功率传输(例如射频和毫米波、光学、超声波);用于空间应用和其他恶劣环境的集成电路;用于非 CMOS 计算和机器学习的新型平台;集成超材料、替代设备平台中的电路(例如碳、有机、超导体、自旋等)。有线:用于有线系统的接收器/发射器/收发器,包括背板收发器、铜缆链路、芯片间通信、2.5/3D 互连、片上/封装上链路、用于存储器的高速接口;光学链路和硅光子学;用于提高数据速率、带宽密度、功率效率、均衡、稳健性、自适应能力和设计方法的探索性 I/O 电路;有线收发器的构建模块(包括但不限于 AGC、模拟前端、ADC/DAC/DSP、TIA、均衡器、时钟生成和分配电路(包括 PLL/DLL)、时钟恢复、线路驱动器和混合电路)。RF 电路和无线系统**:用于接收器、发射器、频率合成器、RF 滤波器、收发器、SoC 和包含多个芯片组的无线 SiP 的 RF、毫米波和 THz 频率的完整解决方案和构建模块。创新电路、系统、设计技术、异构封装解决方案等,适用于既定的无线标准以及未来系统或新应用,例如传感、雷达和成像,以及那些可提高频谱和能源效率的应用。安全:展示加密加速器的芯片(例如加密、轻量级加密、后量子加密、隐私保护计算、区块链)、智能卡安全、可信/机密计算、安全电路(例如 PUF、TRNG、侧信道和故障攻击对策、用于攻击检测和预防的电路和传感器)、资源受限系统的安全性、安全微处理器、安全存储器、模拟/混合信号电路安全(例如安全 ADC/DAC、RF、传感器)、安全供应链(例如硬件木马对策、可信微电子)、新兴技术的安全性以及用于逻辑/物理级安全的核心电路级技术。技术方向:集成光子学、硅电子-光子学集成等各个领域的新兴和新型 IC、系统和设备解决方案;用于计量、传感、计算等的量子器件;柔性、可拉伸、可折叠、可打印和 3D 电子系统;用于细胞和分子目标的生物医学传感器;远距离无线功率传输(例如射频和毫米波、光学、超声波);用于空间应用和其他恶劣环境的集成电路;用于非 CMOS 计算和机器学习的新型平台;集成超材料、替代设备平台中的电路(例如碳、有机、超导体、自旋等)。有线:用于有线系统的接收器/发射器/收发器,包括背板收发器、铜缆链路、芯片间通信、2.5/3D 互连、片上/封装上链路、用于存储器的高速接口;光学链路和硅光子学;用于提高数据速率、带宽密度、功率效率、均衡、稳健性、自适应能力和设计方法的探索性 I/O 电路;有线收发器的构建模块(包括但不限于 AGC、模拟前端、ADC/DAC/DSP、TIA、均衡器、时钟生成和分配电路(包括 PLL/DLL)、时钟恢复、线路驱动器和混合电路)。RF 电路和无线系统**:用于接收器、发射器、频率合成器、RF 滤波器、收发器、SoC 和包含多个芯片组的无线 SiP 的 RF、毫米波和 THz 频率的完整解决方案和构建模块。创新电路、系统、设计技术、异构封装解决方案等,适用于既定的无线标准以及未来系统或新应用,例如传感、雷达和成像,以及那些可提高频谱和能源效率的应用。安全:展示加密加速器的芯片(例如加密、轻量级加密、后量子加密、隐私保护计算、区块链)、智能卡安全、可信/机密计算、安全电路(例如 PUF、TRNG、侧信道和故障攻击对策、用于攻击检测和预防的电路和传感器)、资源受限系统的安全性、安全微处理器、安全存储器、模拟/混合信号电路安全(例如安全 ADC/DAC、RF、传感器)、安全供应链(例如硬件木马对策、可信微电子)、新兴技术的安全性以及用于逻辑/物理级安全的核心电路级技术。技术方向:集成光子学、硅电子-光子学集成等各个领域的新兴和新型 IC、系统和设备解决方案;用于计量、传感、计算等的量子器件;柔性、可拉伸、可折叠、可打印和 3D 电子系统;用于细胞和分子目标的生物医学传感器;远距离无线功率传输(例如射频和毫米波、光学、超声波);用于空间应用和其他恶劣环境的集成电路;用于非 CMOS 计算和机器学习的新型平台;集成超材料、替代设备平台中的电路(例如碳、有机、超导体、自旋等)。有线:用于有线系统的接收器/发射器/收发器,包括背板收发器、铜缆链路、芯片间通信、2.5/3D 互连、片上/封装上链路、用于存储器的高速接口;光学链路和硅光子学;用于提高数据速率、带宽密度、功率效率、均衡、稳健性、自适应能力和设计方法的探索性 I/O 电路;有线收发器的构建模块(包括但不限于 AGC、模拟前端、ADC/DAC/DSP、TIA、均衡器、时钟生成和分配电路(包括 PLL/DLL)、时钟恢复、线路驱动器和混合电路)。以及提高频谱和能源效率的芯片。安全:展示加密加速器的芯片(例如加密、轻量级加密、后量子加密、隐私保护计算、区块链)、智能卡安全、可信/机密计算、安全电路(例如 PUF、TRNG、侧信道和故障攻击对策、用于攻击检测和预防的电路和传感器)、资源受限系统的安全性、安全微处理器、安全存储器、模拟/混合信号电路安全(例如安全 ADC/DAC、RF、传感器)、安全供应链(例如硬件木马对策、可信微电子)、新兴技术的安全性以及用于逻辑/物理级安全的核心电路级技术。技术方向:集成光子学、硅电子-光子学集成等各个领域的新兴和新型 IC、系统和设备解决方案;用于计量、传感、计算等的量子器件;柔性、可拉伸、可折叠、可打印和 3D 电子系统;用于细胞和分子目标的生物医学传感器;远距离无线功率传输(例如射频和毫米波、光学、超声波);用于空间应用和其他恶劣环境的集成电路;用于非 CMOS 计算和机器学习的新型平台;集成超材料、替代设备平台中的电路(例如碳、有机、超导体、自旋等)。有线:用于有线系统的接收器/发射器/收发器,包括背板收发器、铜缆链路、芯片间通信、2.5/3D 互连、片上/封装上链路、用于存储器的高速接口;光学链路和硅光子学;用于提高数据速率、带宽密度、功率效率、均衡、稳健性、自适应能力和设计方法的探索性 I/O 电路;有线收发器的构建模块(包括但不限于 AGC、模拟前端、ADC/DAC/DSP、TIA、均衡器、时钟生成和分配电路(包括 PLL/DLL)、时钟恢复、线路驱动器和混合电路)。以及提高频谱和能源效率的芯片。安全:展示加密加速器的芯片(例如加密、轻量级加密、后量子加密、隐私保护计算、区块链)、智能卡安全、可信/机密计算、安全电路(例如 PUF、TRNG、侧信道和故障攻击对策、用于攻击检测和预防的电路和传感器)、资源受限系统的安全性、安全微处理器、安全存储器、模拟/混合信号电路安全(例如安全 ADC/DAC、RF、传感器)、安全供应链(例如硬件木马对策、可信微电子)、新兴技术的安全性以及用于逻辑/物理级安全的核心电路级技术。技术方向:集成光子学、硅电子-光子学集成等各个领域的新兴和新型 IC、系统和设备解决方案;用于计量、传感、计算等的量子器件;柔性、可拉伸、可折叠、可打印和 3D 电子系统;用于细胞和分子目标的生物医学传感器;远距离无线功率传输(例如射频和毫米波、光学、超声波);用于空间应用和其他恶劣环境的集成电路;用于非 CMOS 计算和机器学习的新型平台;集成超材料、替代设备平台中的电路(例如碳、有机、超导体、自旋等)。有线:用于有线系统的接收器/发射器/收发器,包括背板收发器、铜缆链路、芯片间通信、2.5/3D 互连、片上/封装上链路、用于存储器的高速接口;光学链路和硅光子学;用于提高数据速率、带宽密度、功率效率、均衡、稳健性、自适应能力和设计方法的探索性 I/O 电路;有线收发器的构建模块(包括但不限于 AGC、模拟前端、ADC/DAC/DSP、TIA、均衡器、时钟生成和分配电路(包括 PLL/DLL)、时钟恢复、线路驱动器和混合电路)。硅电子-光子集成;用于计量、传感、计算等的量子器件;柔性、可拉伸、可折叠、可打印和 3D 电子系统;用于细胞和分子目标的生物医学传感器;远距离无线功率传输(例如射频和毫米波、光学、超声波);用于空间应用和其他恶劣环境的集成电路;用于非 CMOS 计算和机器学习的新型平台;集成超材料、替代设备平台中的电路(例如碳、有机、超导体、自旋等)。有线:用于有线系统的接收器/发射器/收发器,包括背板收发器、铜缆链路、芯片间通信、2.5/3D 互连、片上/封装上链路、用于存储器的高速接口;光学链路和硅光子学;用于提高数据速率、带宽密度、功率效率、均衡、稳健性、自适应能力和设计方法的探索性 I/O 电路;有线收发器的构建模块(包括但不限于 AGC、模拟前端、ADC/DAC/DSP、TIA、均衡器、时钟生成和分配电路(包括 PLL/DLL)、时钟恢复、线路驱动器和混合电路)。硅电子-光子集成;用于计量、传感、计算等的量子器件;柔性、可拉伸、可折叠、可打印和 3D 电子系统;用于细胞和分子目标的生物医学传感器;远距离无线功率传输(例如射频和毫米波、光学、超声波);用于空间应用和其他恶劣环境的集成电路;用于非 CMOS 计算和机器学习的新型平台;集成超材料、替代设备平台中的电路(例如碳、有机、超导体、自旋等)。有线:用于有线系统的接收器/发射器/收发器,包括背板收发器、铜缆链路、芯片间通信、2.5/3D 互连、片上/封装上链路、用于存储器的高速接口;光学链路和硅光子学;用于提高数据速率、带宽密度、功率效率、均衡、稳健性、自适应能力和设计方法的探索性 I/O 电路;有线收发器的构建模块(包括但不限于 AGC、模拟前端、ADC/DAC/DSP、TIA、均衡器、时钟生成和分配电路(包括 PLL/DLL)、时钟恢复、线路驱动器和混合电路)。
[学分:4 (3Th + 1P)] ELT-H-CC-1-1-TH 课程名称:电路理论和电子设备基础 [学分:3;授课时数:45] UNIT-I [12 小时] 电路元件:电阻和电阻器:类型、颜色编码和额定功率,可变电阻器,电容和电容器:类型、颜色编码和额定电压,电感和电感器:类型、颜色编码,电感线圈,空心和铁心线圈,自感和互感,变压器。电路分析:电压和电流源的概念,与电感器相关的磁通漏守恒和与电容器相关的电荷,基尔霍夫电压定律,基尔霍夫电流定律,电压和电流源的变换,网格分析和节点分析,星三角网络和转换。直流分析:直流激励下串联 RL 和 RC 电路的瞬态响应。交流分析:电路参数响应、交流激励下串联 RL、RC 和 RLC 电路的频率响应、电感器和电容器的品质因数 (Q)、串联和并联谐振电路、Q 因数。网络定理:叠加定理、戴维南定理、诺顿定理、互易定理和最大功率传输定理。第二单元 [11 小时] 半导体基础:半导体材料:类型和特性,固体能带的概念:金属、绝缘体和半导体、本征和非本征半导体、P 型和 N 型半导体、能带图、有效质量的概念、直接和间接带隙半导体、费米能级、态密度、半导体中电流传导的机制(漂移和扩散)、漂移速度、迁移率、电阻率、电导率、霍尔效应(无推导)。结型二极管及其应用:PN 结:晶圆级结构、能带图、耗尽层、二极管方程和 IV 特性、理想二极管、静态和动态电阻、反向饱和电流、齐纳和雪崩击穿、齐纳二极管、作为电压调节器的齐纳二极管、整流器:半波整流器、全波整流器(中心抽头和桥式)、峰值反向电压、纹波系数、效率、线路调节率、负载调节率、变压器利用率、并联电容滤波器、泄放电阻器的概念。
传统的平面视频流是移动系统中最流行的应用。360◦视频内容和虚拟现实(VR)设备的快速增长正在加速VR视频流的采用。不幸的是,由于视频流过程中涉及的主要系统组件(例如,DRAM,显示界面和显示面板)的高功耗(例如DRAM,显示界面和显示面板),视频流消耗了大量的系统能量。例如,在召开平面视频流中,视频解码器(在处理器中)解码视频帧,并将它们存储在DRAM主内存中,然后在显示控制器(在处理器中)将解码的帧从DRAM传输到显示面板。此系统体系结构导致大量数据移动到DRAM以及高DRAM带宽使用情况。因此,DRAM本身消耗了超过30%的视频流能量。我们提出了burstlink,这是一种新型的系统级技术,它证明了平面和VR视频流的能源效率。burtlink基于两个关键想法。首先,burtlink直接从视频解码器或GPU传输了一个解码的视频框架到显示面板,完全绕过主机DRAM。到此目的,我们使用双重远程帧缓冲区(DRFB)而不是DRAM的双帧缓冲区扩展了显示面板,以便系统可以使用新框架直接更新DRFB,同时使用DRFB中存储的当前帧更新显示面板的像素。第二,使用现代显示界面的最大带宽将完整的解码框架以单个爆发的形式传输到显示面板。与传统的系统不同,帧传输速率由显示面板的像素上的吞吐量限制,burtlink始终可以通过将帧传输从drfb启用的像素更新中解除帧传输来充分利用现代显示器接口的高带宽。这种直接和突发的框架转移链接链接的这种直接和爆发的框架转移可显着降低视频显示的能量消耗1)通过1)减少对DRAM的访问,2)增加怠速功率状态的系统的居留性,3)在快速传输后,启用了几个系统组件的时间功率传输 - 每个系统组件将每个帧转移到DRFB中。
1 阿米蒂空间科学与技术研究所学生 2 阿米蒂空间科学与技术研究所教授 摘要 电子回旋共振 (ECR) 推进器正成为一种有前途的高效航天器推进技术,利用电子回旋共振现象产生推力。这篇全面的评论综合了该领域的关键进步、设计策略和持续挑战。ECR 推进器通过使用微波能量加热磁化等离子体中的电子来运行,从而产生高电离率和有利的推力功率比。与传统推进系统不同,ECR 推进器具有显着优势,包括更高的比冲和更低的燃料消耗,使其成为长时间太空任务的理想选择。本文深入探讨了 ECR 推进器设计的各个关键方面,例如天线配置、气体注入方法和磁场优化,重点介绍了这些因素如何影响整体性能。它还讨论了解决效率、寿命和功率传输等问题的最新实验结果和理论模型。此外,该评论还探讨了未来的发展方向,强调需要在材料和自动阻抗匹配方面取得进步,以提高可靠性和推力产生能力。通过这一分析,本文旨在全面了解 ECR 推力器,强调其成为未来太空探索有竞争力和可持续选择的潜力。关键词:电子回旋共振 (ECR) 推力器、等离子推进、电力推进技术、微波等离子体加速、推力器中的磁场配置、离子加速简介电子回旋共振 (ECR) 等离子推力器于 20 世纪 60 年代首次推出,利用电场和磁场加速等离子体,为航天器提供推力。与传统推力器不同,ECR 推力器无需电网,只需要一个电源,这使得它们在太空推进领域具有潜在的颠覆性作用 [4,10,14]。最近的进展主要集中在解决过去的实验限制、提高测量精度和优化各种推力器参数。等离子体物理学涵盖了在电离气体中观察到的各种现象,其应用范围涵盖自然现象、聚变研究和工业过程[22,30,35]。尽管存在这种多样性,但等离子体的本质可以描述为带电粒子和中性粒子在电、磁和电磁相互作用影响下的集体行为。在工业等离子体社区中,等离子推力器社区专注于开发用于
1. 简介 过去 50 年来,摩尔定律为硅片的扩展和不同 IP 的同质 SoC(片上系统)集成提供了模板,推动了微电子行业的发展。展望未来,随着封装和微系统的物理、电气、热和热机械属性的变化,HI 日益成为摩尔定律的补充,可提供更完善的功能 [1, 2]。现有和新型先进封装架构是维持和促进微电子行业增长的主要推动因素 [3-13]。这些架构支持新型异构 SiP(系统级封装)配置,以实现成本性能优化的微电子系统。近年来,已发布了多款使用先进 HI 的产品,证明了该领域的重要性 [14-19]。从历史上看,同质集成封装的主要目的是为芯片提供机械保护、硅片特性的空间转换、外形尺寸缩放、低寄生功率传输、高效功率消除以及低损耗、高带宽信号传输。同质 SoC 封装创新的重点是实现硅片尺寸缩小、功耗、性能和延迟,同时最大限度地利用摩尔定律带来的性能机会。在主要关注同质集成的时期,MCP(多芯片封装)主要用于缩短上市时间和满足关键的 HI 需求(例如 DRAM 集成)。当今的行业趋势表明,对 HI 的需求日益增加,这是由于需要添加各种功能(通常使用来自多个不同供应商的硅片节点上的不同 IP 实现)、提高硅片产量弹性以及持续快速上市的需求所驱动。2D 和 3D 封装架构是理想的异构集成平台,因为它们在紧凑的外形尺寸中提供组件之间的短、节能、高带宽连接。当今的异构封装技术: 使用各种通信协议提供节能、高带宽的封装内 IO 链路 支持多种封装外 IO 协议 为单端和差分封装内和封装外信号提供噪声隔离 管理不断增长的冷却需求 支持复杂的电源传输架构 满足从高性能服务器到灵活、可穿戴电子产品的各种应用功能、外形和重量限制 满足不同细分市场和应用的广泛可靠性要求 提供经济高效、高精度和快速周转的组装,以满足快速生产需求
• 拓扑 2:T 型拓扑因晶体管围绕中性点 (VN ) 排列的方式而得名。Q1 和 Q2 连接直流链路,Q3 和 Q4 与 VN 串联。滤波器看到的纹波频率等于施加到开关 Q1 至 Q4 的 PWM 频率。这定义了滤波器元件的大小,以实现交流线路频率下所需的低总谐波失真。Q1 和 Q2 看到全总线电压,并且需要额定为 1,200 V,才能在系统中为 800 V 直流链路电压。由于 Q3 和 Q4 连接到 VN ,它们只看到一半的总线电压,并且在 800 V 直流链路电压系统中可以额定为 600 V,这节省了这种转换器类型的成本。请参阅 10 kW 双向三相三级 (T 型) 逆变器和 PFC 参考设计。 • 拓扑结构 3:在有源中性点钳位 (ANPC) 转换器拓扑结构中,VN 与有源开关 Q5 和 Q6 连接,并将 VN 设置在直流链路电压的中间。与 T 型转换器一样,滤波器看到的纹波频率等于定义交流线路滤波器大小的 PWM 频率。这种架构的优点在于,所有开关的额定电压都可以是最大直流链路电压的一半;在 800-V 系统中,您可以使用额定电压为 600-V 的开关,这对成本有积极影响。关闭此转换器时,重要的是将每个开关上的所有电压限制为直流链路电压的一半。换句话说,控制微控制器 (MCU) 需要处理关机排序。TI 的 TMS320F280049C 和 C2000™ 产品系列中的其他设备具有可配置逻辑,允许在硬件中实现关机逻辑,以减轻 MCU 的软件任务负担。请参阅基于 GaN 参考设计的 11kW、双向、三相 ANPC。• 拓扑 4:中性点钳位 (NPC) 转换器拓扑源自 ANPC 拓扑。此处,VN 通过二极管 D5 和 D6 连接,并将 VN 设置在 DC 链路电压的中间。滤波器看到的输出纹波频率等于定义 AC 线路滤波器大小的 PWM 频率。与 ANPC 拓扑一样,所有开关的额定电压都可以是最大 DC 链路电压的一半,但不是另外两个开关,而是两个快速二极管。与 ANPC 拓扑相比,NPC 拓扑的成本略低,但效率略低。关断排序的要求也与 ANPC 拓扑相同。可以很容易地从上面提到的 ANPC 参考设计中派生出 NPC 拓扑。• 拓扑 5:飞行电容拓扑已经告诉您此转换器中发生的情况;电容器连接到由 Q1 和 Q2 以及 Q3 和 Q4 实现的堆叠半桥的开关节点。电容器两端的电压被限制为直流链路电压的一半,并在 V+/V– 之间周期性地变化;变化时,功率传输。此拓扑在正和负正弦波期间使用所有开关。在此拓扑中,滤波器看到的输出纹波频率是飞跨电容器每个周期移位的 PWM 频率的两倍,从而导致交流线路滤波器尺寸较小。同样,所有开关的额定电压均为最大直流链路电压的一半,这对成本有积极影响。