摘要 - 本文提出了一种基于密度的拓扑处理方案,用于局部优化由损失的分散材料制成的纳米结构中的电力耗散。我们使用复杂偶联的杆子(CCPR)模型,该模型可以准确地对任何线性材料的分散剂进行建模,而无需将它们限制为特定的材料类别。基于CCPR模型,我们在任意分散介质中引入了对电力耗散的时间域度量。CCPR模型通过辅助微分方程(ADE)合并到时域中的麦克斯韦方程中,我们制定了基于梯度的拓扑优化问题,以优化在宽频谱上的耗散。为了估计目标函数梯度,我们使用伴随字段方法,并将伴随系统的离散化和集成到有限差分时间域(FDTD)框架中。使用拓扑优化球形纳米颗粒的示例,由金和硅制成,在可见的 - 粉状谱光谱范围内具有增强的吸收效率。在这种情况下,给出了与基于密度的方法相关的等离子材料拓扑优化的拓扑挑战的详细分析。我们的方法在分散媒体中提供了有效的宽带优化功率耗散的优化。
1 线性稳压器的电位器模型 3 ......................。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。..2 功率耗散表 来自 TPS763xx 数据表 (2000 年 4 月) 6 ..........................3 功率耗散表 来自 TPS768xx 数据表 (99 年 7 月) 7 .............................4 5 引线 SOT223 的热阻与 PCB 面积 7 ......。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。.......5 封装的热和面积比较 8 ..............。。。。。。。。。。........................6 稳态热当量模型 9 .。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。7 100 µ A l Q PMOS 和 PNP LDO 的比较 15 .。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。8 电压降示例 16 ......................。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。9 功率耗散表 来自 TPS76318 数据表 (5 月 1 日) 17 ..........................10 来自 REG101 数据表 (07 月 01 日) 18 ...............。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
最大功率耗散受 VRG8667/8668 中每个稳压器芯片的热关断功能限制。上图表示芯片关断前可实现的功率。图中第一条线表示 VRG8667/8668 的最大功率耗散,其中一个稳压器打开(另一个关闭),另一条线表示两个稳压器都打开,耗散的功率相等。如果两个稳压器都打开,并且一个稳压器的耗散功率大于另一个稳压器,则 VRG8667/8668 的最大功率耗散将介于两条线之间。该图基于 150℃ 的最大结温以及 7℃/W 的热阻 ( JC)。
1 线性稳压器的电位器模型 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 摘自 TPS763xx 数据表的功率耗散表(2000 年 4 月) 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 5 引线 SOT223 的热阻与 PCB 面积关系 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 封装的热和面积比较 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 稳态热等效模型 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 功率耗散表 摘自 TPS76318 数据表 (2001 年 5 月) 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 摘自 REG101 数据表 (2001 年 7 月) 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
† 超出“绝对最大额定值”所列的应力可能会对器件造成永久性损坏。这些仅为应力额定值,并不暗示器件在这些或“建议工作条件”所列以外的任何其他条件下能够正常工作。长时间暴露在绝对最大额定条件下可能会影响器件的可靠性。注意事项: 1.所有电压值(除为测量 IOS 而指定的差分电压和 VCC 外)均相对于网络 GND。2.差分电压为 IN+ 相对于 IN–。3.输出与 VCC 短路可能会导致过热并最终损坏。4.最大功率耗散是 TJ(max)、θ JA 和 TA 的函数。在任何允许环境温度下的最大允许功率耗散为 PD = (TJ(max) – TA)/θ JA。在绝对最大 TJ 150°C 下运行会影响可靠性。5.封装热阻抗根据 JESD 51-7 计算。6.最大功率耗散是 TJ(max)、θ JC 和 TC 的函数。在任何允许外壳温度下的最大允许功率耗散为 PD = (TJ(max) – TC)/θ JC。在绝对最大 TJ 150°C 下运行会影响可靠性。7.封装热阻抗按照 MIL-STD-883 计算。
摘要:电源开关系统的重要特征之一是使用快速开关电源半导体设备。MOSFET用于快速开关应用程序,包括无线电源传输开关系统。基于热时间常数的热模型对于准确预测MOSFET设备功率耗散和特性是必要的。文献中讨论的许多热模型都是基于线性近似的,而不是旨在结合动态MOSFET特性和散热器模型。在本文中,我们介绍了现有热模型的文献调查。为MOSFET R DS(ON)开发了一个模型,以及平均功率计算,散热器温度和连接至案例温度。使用LT Spice Simulation工具将R DS(ON)的瞬态热模型(ON)合并到完整的桥梁谐振模型中。计算半导体装置内的MOSFET功率耗散和连接温度。提出的模型具有动态功能,根据模拟时间调节设备电阻。因此,该模型非常适合根据流经设备的谐振电流预测MOSFET连接温度。通过模拟结果,我们提供了连接温度升高和平均功率耗散的估计,从而验证了拟议方法的有效性。索引项 - MOSFET,可靠性,LT香料,功率,温度,高压。
注 1:超出所列“绝对最大额定值”的应力可能会对器件造成永久性损坏。在“建议工作条件”下,器件可以保证工作,但可能无法实现某些特定参数。电气特性表定义了器件的工作范围,电气特性由测试程序在直流和交流电压下保证。对于 EC 表中没有最小值和最大值的参数,典型值定义了工作范围,精度不能由规格保证。注 2:最大功率耗散随温度升高而下降,它由 T JMAX 、θ JA 和环境温度(TA )决定。最大功率耗散是 P DMAX = (T JMAX - TA )/ θ JA 和最大值表中列出的数字中的较小者。注 3:人体模式,100pF 电容在 1.5KΩ 电阻上放电。
1)按MIL-STD-883,方法3015,2级。2)指定的规格反映高剂量率(1019条件A)至100 krad(si) @ +25℃。3)线条和负载调节被保证至15W的最大功率耗散。功率耗散由输入/输出差分电压和输出电流确定。在完整的输入/输出电压范围内,保证最大功率耗散将无法提供。4)在设备的完整输出电流范围内指定了辍学电压。5)未测试。应通过与其他测试参数的设计,表征或相关性来保证。6)通过降低输入电压来测试辍学电压,直到输出低于其名义值1%。测试在0.5a和3a时进行。功率晶体管基本上看起来像是该范围内的纯电阻,因此可以通过插值计算任何中间电流的最小差异。 vdropout = 0.25V +(0.25Ωx i out)。对于负载电流小于0.5a,请参见图4。7)“最小输入电压”受功率晶体管部分的基本发射器电压驱动器的限制,而不是注释6中测量的饱和度。对于低于4V的输出电压,“最小输入电压”规范可能会在晶体管饱和限制之前限制掉落电压。8)供应电流是在地面引脚上测量的,不包括负载电流,RLIM或输出分隔电流。
注 1:超出所列“绝对最大额定值”的应力可能会对器件造成永久性损坏。在“建议工作条件”下,器件可以保证工作,但可能无法实现某些特定参数。电气特性表定义了器件的工作范围,电气特性由测试程序在直流和交流电压下保证。对于 EC 表中没有最小值和最大值的参数,典型值定义了工作范围,精度不能由规格保证。注 2:最大功率耗散随温度升高而下降,它由 T JMAX 、θ JA 和环境温度(TA )决定。最大功率耗散是 P DMAX = (T JMAX - TA )/ θ JA 和最大值表中列出的数字中的较小者。注 3:人体模式,100pF 电容在 1.5KΩ 电阻上放电。