故障检修................................................................................................................7-12 ‹ 如果无法设置参数......................................................................................................7-12 ‹ 如果电机不运行......................................................................................................7-13 ‹ 如果电机旋转方向相反......................................................................................7-14 ‹ 如果电机不输出转矩或加速缓慢......................................................................7-14 ‹ 如果电机以高于频率参考的速度运行.............................................................7-14 ‹ 如果电机减速缓慢......................................................................................................7-15 ‹ 如果电机过热.............................................................................................................7-15 ‹ 如果 PLC 等外围设备受到启动或运行变频器的影响............................................................................7-16 ‹ 如果在输入运行命令时漏电断路器动作............................................................................7-16 ‹ 如果有机械振动.........................................................................................................7-16 ‹ 如果即使在输入运行命令时电机仍旋转............................................................................................7-1变频器输出停止................................................................7-17 ‹ 如果在风扇启动时检测到 OV(过压)或 OC(过流),或者风扇停转................................................................................................7-17 ‹ 如果输出频率未上升到频率参考值.........................................................................7-17
摘要 — 商用碳化硅 (SiC) 功率金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET) 的栅极氧化物可靠性对其应用至关重要。恒压时间相关电介质击穿 (TDDB) 测量通常用于评估正常运行下 SiC 功率 MOSFET 的电介质故障时间。最近提出了一种基于氧化物隧穿电流行为的电荷击穿方法来预测电介质故障时间。该方法耗时较少,但要求器件的氧化物漏电流行为遵循通用包络线。这项工作比较了电荷击穿方法和恒压 TDDB 方法对商用 1.2 kV SiC MOSFET 的预测故障时间。结果表明,在低氧化场 (E ox < 9 MV / cm ) 下应用的恒压 TDDB 方法对器件寿命的预测最为保守。
SU 单元提供三种主要产品线:SU3.0、SU4.0 和 SU5.0。基本类型 3.0 包含所有主要保护功能:L(长延时保护)、S(短延时保护)、I(瞬时保护)。允许将此类型用作选择性系统中的上游断路器。高级类型 4.0 和 5.0 分别提供额外的 G(接地故障)和 E(接地漏电)保护。这两个功能均基于差动剩余电流的测量。SU4.0 中的 G 功能旨在记录接地故障,即通过 PE 导体的剩余电流,其水平与标称电流相似(为 I n 的 0.1 倍)。与此相反,SU5.0 还可以记录从 0.5 A 级别开始的漏电流,并且具有调整后的不灵敏时间。因此,它适合用作保护,以防止由绝缘不完善、高阻抗故障等引起的漏电流。
可控硅整流器 (SCR) 因其对 ESD 应力的高稳定性而成为最具吸引力的 ESD 防护元件 [1]。然而,传统 SCR 器件具有较高的触发电压 (Vt1) 和较低的维持电压 (Vh) [2,3]。因此,它无法在大多数电路中提供有效的 ESD 防护。为了解决这些问题,许多基于局部的改进 ESD 防护方案被提出,例如改进型横向 SCR (MLSCR)、低触发 SCR (LVTSCR) 和二极管串触发 SCR (DTSCR) [4,5]。其中,DTSCR 能够实现非常低且灵活的触发电压,近年来许多基于 DTSCR 的改进结构被提出。例如,Chen、Du 等人提出了一种称为 LTC-DTSCR 的新型 DTSCR [6]。 LTC-DTSCR通过抑制DTSCR寄生SCR的触发,进一步降低了触发电压。但DTSCR结构相对较高的过冲电压和较慢的导通速度限制了其在充电器件模型(CDM)保护中的应用[7]。此外,DTSCR不适用于2.5 V及以上电路的ESD防护,因为触发二极管数量的增加会因达林顿效应而导致较大的漏电和闩锁风险。LVTSCR与传统SCR存在同样的问题:触发电压过高,难以调整以适应先进CMOS工艺的ESD设计窗口。目前,[8,9]中已提出了几种改进的LVTSCR结构,但它们均侧重于提高保持电压,这些器件的触发电压仍然较高(~8 V)。此外,还有许多新型SCR结构被提出。 Lin 等通过在 SCR 中引入两个栅极,实现了低触发电压、低漏电、低寄生电容的新型 SCR 器件 [10],但需要外部 RC 电路辅助触发,会造成巨大的额外面积消耗。P. Galy 等将 SCR 嵌入 BIMOS 中 [11],实现了超紧凑布局、低触发电压、低导通电阻,但其保持电压较低,如果施加的电压域较高,会增加闩锁风险。
故障排除 ................................................................................................7-12 � 如果无法设置参数......................................................................................................7-12 � 如果电机不运行......................................................................................................7-13 � 如果电机旋转方向相反......................................................................................7-14 � 如果电机不输出转矩或加速缓慢......................................................................7-14 � 如果电机以高于频率参考的速度运行.............................................................7-14 � 如果电机减速缓慢......................................................................................................7-15 � 如果电机过热.............................................................................................................7-15 � 如果 PLC 等外围设备受到启动或运行变频器的影响.............................................................7-16 � 如果在输入运行命令时漏电断路器动作............................................................................7-16 � 如果有机械振动.....................................................................................................7-16 � 如果电机甚至在额定转速下旋转............................................................................................7变频器输出停止时................................................................7-17 � 风扇启动时或风扇停转时检测到 OV(过压)或 OC(过流)时.................................................................................................7-17 � 输出频率未上升至频率参考值时.......................................................................7-17
摘要:高压直流(HVDC)输电被称为绿色能源传输技术,由于其高功率传输能力和较低的功率损耗,近年来已成为高压交流(HVAC)的一种有吸引力的替代方案。近年来,复合绝缘子在直流(DC)输电线路上的使用迅速增长,因为它们具有高疏水性并且比传统陶瓷绝缘子在污染环境中表现更好。在直流线路上运行期间,由于单向电场的作用,绝缘子容易积聚更多的污染物。潮湿条件下的污染物会使漏电流在绝缘子表面流动。聚合物绝缘子本质上是有机物,在电和环境应力的共同作用下容易老化。为了充分了解直流复合绝缘子的长期老化性能,有必要进行详细调查。为此,本文批判性地总结了世界各地在现场和实验室条件下复合绝缘子老化性能的经验。
新兴的宽带隙 (WBG) 半导体有望推动全球产业发展,就如同 50 多年前硅 (Si) 芯片的发明推动了现代计算机时代的到来一样。基于 SiC 和 GaN 的器件正开始变得更加商业化。与同类的基于 Si 的元件相比,这些 WBG 器件更小、更快、更高效,在更严苛的操作条件下也能提供更高的可靠性。此外,在此框架下,一种新型微电子级半导体材料被创造出来,其带隙甚至比之前建立的宽带隙半导体(如 GaN 和 SiC)还要大,因此被称为“超宽带隙”材料。这些材料包括 AlGaN、AlN、金刚石和 BN 氧化物基材料,它们在理论上具有更优越的性能,包括更高的临界击穿场、更高的工作温度和潜在的更高辐射耐受性。这些特性反过来又使得革命性的新器件可用于极端环境成为可能,例如高效功率晶体管(因为巴利加品质因数有所提高)、超高压脉冲功率开关、高效 UV-LED、激光二极管和 RF 电子设备。本期特刊发表了 20 篇论文,重点关注基于宽带隙的器件:设计、制造和应用。三篇论文 [1-3] 涉及未来 5G 应用和其他高速高功率应用的 RF 功率电子设备。其中九篇论文 [4-12] 探讨了宽带隙高功率器件的各种设计。其余论文涵盖了基于宽带隙的各种应用,如用于提高 GaN 基光子发射器光子提取效率的 ZnO 纳米棒 [13]、InGaZnO 薄膜晶体管 [14]、宽带隙 WO3 薄膜 [15]、银纳米环 [16、17] 和 InGaN 激光二极管 [18-20]。特别是在 RF GaN 器件方面,Kuchta 等人 [1] 提出了一种基于 GaN 的功率放大器设计,该设计降低了透射率畸变。Lee 等人 [2] 展示了一种用于 2.5 至 6 GHz 干扰系统的紧凑型 20 W GaN 内部匹配功率放大器,它使用高介电常数基板、单层电容器和分流/串联电阻器实现低 Q 匹配和低频稳定。 Lin 等人 [3] 通过集成厚铜金属化层实现了 Ka 波段 8.2 W/mm 的高输出功率密度。关于 GaN 功率器件,Wu 等人 [4] 研究了一种双 AlGaN 势垒设计以实现增强模式特性。Ma 等人 [5] 介绍了一种使用 GaN 的数字控制 2 kVA 三相分流 APF 系统。Tajalli 等人 [6] 通过进行缓冲分解研究了 GaN-on-Si 外延结构中垂直漏电和击穿的起源。可以确定每个缓冲层与垂直漏电和击穿电压相关的贡献。Sun 等人 [7] 研究了 GaN-on-Si 外延结构中垂直漏电和击穿电压的分布。[7] 提出了一种利用 TCAD 实现常关型 GaN HEMT 的新方法。该概念基于将栅极沟道方向从长水平方向转置为短垂直方向。Mao 等 [8] 在 IGBT 的集电极侧引入了一部分 p-polySi/p-SiC 异质结,以在不牺牲器件其他特性的情况下降低关断损耗。Kim 等 [9] 实现了 SiC 微加热器芯片作为下一代功率模块的新型热评估设备,并评估了其耐热性能。
磁性随机存取存储器 (MRAM) 作为一种新兴的非挥发性存储器,具有读写速度快、耐久性高、存储时间长、功耗低等特点,几年前就引起了台积电、三星、格罗方德等大型半导体代工厂的极大兴趣 [1−5]。一方面,MRAM 的高性能特性使其成为 28nm CMOS 技术节点以下嵌入式闪存 (e-flash) 的重要替代解决方案,而 e-flash 存在严重的经济障碍,阻碍了其进一步微缩 [6]。另一方面,MRAM 的目标是成为静态随机存取存储器 (SRAM) 等工作存储器的替代品,以解决先进 CMOS 节点中可能出现的严重漏电问题 [7,8]。然而,由于速度限制和耐久性问题,很难取代L1或L2缓存SRAM,尤其是对于两端自旋转移矩(STT)MRAM [ 9 − 11 ] 。因此,需要进一步探索下一代MRAM器件。
磁性随机存取存储器 (MRAM) 作为一种新兴的非挥发性存储器,具有读写速度快、耐久性高、存储时间长、功耗低等特点,几年前就引起了台积电、三星、格罗方德等大型半导体代工厂的极大兴趣 [1−5]。一方面,MRAM 的高性能特性使其成为 28nm CMOS 技术节点以下嵌入式闪存 (e-flash) 的重要替代解决方案,而 e-flash 存在严重的经济障碍,阻碍了其进一步微缩 [6]。另一方面,MRAM 的目标是成为静态随机存取存储器 (SRAM) 等工作存储器的替代品,以解决先进 CMOS 节点中可能出现的严重漏电问题 [7,8]。然而,由于速度限制和耐久性问题,很难取代L1或L2缓存SRAM,尤其是对于两端自旋转移矩(STT)MRAM [ 9 − 11 ] 。因此,需要进一步探索下一代MRAM器件。
我们利用频率调制电荷泵方法快速方便地测量高度缩放的 Si/SiO 2 金属氧化物半导体场效应晶体管中的单个“每周期电荷”。这表明检测和操纵了位于 SiO 2 栅极电介质和 Si 衬底之间边界的单个界面陷阱自旋物种(几乎肯定是 P b 型中心)。在亚微米设备中的演示中,栅极氧化物的 Dennard 缩放产生了极大的栅极氧化物漏电流,消除了电荷泵电流和漏电现象之间的干扰。结果是能够可靠且轻松地测量单个陷阱电荷泵,否则由于氧化物泄漏而完全无法访问。这项工作为单自旋物种检测和操纵提供了一种独特且随时可用的途径,可用作电流的量化标准,也可作为开发量子工程技术的潜在有用平台。最后,我们讨论了产生看似矛盾的每周期电荷奇数和偶数整数值测量值的潜在潜在物理机制。