摘要 提出了一种用于快速检测IGBT去饱和短路的自适应消隐时间(SABT)电路。在IGBT正常开通或发生负载故障(FUL)时,通过检测IGBT集电极-发射极电压V CE 的变化来实现消隐时间的确定;而当IGBT发生硬开关故障(HSF)时,通过检测栅极电压V GE 来确定消隐时间。利用UMC 0.6μm 700V工艺进行仿真表明,提出的SABT电路能够快速检测FUL和HSF。与传统消隐时间电路相比,SABT电路可以将FUL的故障检测时间从1.3μs缩短到35.5ns,而HSF条件下的故障检测时间从2.329μs缩短到294ns。 关键词:消隐时间,IGBT,去饱和短路保护 分类:功率器件与电路
单元 1:组件 14 小时 组件简介 – 无源组件和有源组件 – 电阻器、标准化、颜色编码技术、电阻器类型 – 电容器、电容器类型 – 电感器、电感器类型、特性和规格、变压器、变压器类型。 二极管 - 原子理论 – 硅和锗的结构 – 导体、半导体、绝缘体的能带图 – 本征和非本征半导体 – PN 结二极管 – 正向和反向偏置 PN 结的特性。 单元 2:特殊二极管及其应用 8 小时 特殊二极管 – 齐纳二极管 – 发光二极管 (LED) – 光敏二极管 (LDR)。 整流器 – 半波和全波(桥式和中心抽头)整流器 – 纹波系数 – 整流器的效率和滤波电路。第 3 单元:晶体管和偏置方法 17 小时 双极结型晶体管 – 晶体管结构 – PNP 和 NPN 晶体管 – 工作模式 – 共基极配置 (CB)、共发射极配置 (CE)、共集电极配置 (CC) – 晶体管参数 – α 和 β 之间的关系 – 偏置方法 – 固定偏置 – 集电极-基极偏置 – 发射极偏置场效应晶体管 – FET 的分类 – BJT 和 JFET 的比较研究 – FET 的优点和缺点 – JFET 的结构 – JFET 特性 – MOSFET(增强和耗尽)
纳米制造技术的最新进展使得人们能够制造出具有纳米级自由空间间隙的真空电子器件。这些纳米电子器件具有冷场发射和通过自由空间传输的优势,例如高非线性和对温度和电离辐射的相对不敏感性,同时大大减少了占用空间,增加了工作带宽并降低了每个器件的功耗。此外,平面真空纳米电子器件可以很容易地以类似于典型的微纳米级半导体电子器件的规模进行集成。然而,这些器件中不同电子发射机制之间的相互作用尚不清楚,其他人已经注意到它们与纯 Fowler-Nordheim 发射不一致。在这项工作中,我们系统地研究了平面真空纳米二极管的电流-电压特性,这些二极管的曲率半径为几纳米,发射极和集电极之间有自由空间间隙。通过研究由两种不同材料制成的几乎相同的二极管在不同环境条件(如温度和大气压)下的电流-电压特性,我们能够清楚地分离出单个器件中的三种不同发射模式:肖特基、福勒-诺德海姆和饱和。我们的工作将实现对真空纳米电子器件的稳健而准确的建模,这对于需要能够在极端条件下运行的高速、低功耗电子器件的未来应用至关重要。
注释:1. 百分比电流传输比定义为输出集电极电流 IO 与正向 LED 输入电流 IF 之比乘以 100。2. 器件被视为双端器件:引脚 1 和 3 短接在一起,引脚 4、5 和 6 短接在一起。3. 按照 UL 1577,每个光电耦合器都通过施加 4800 V RMS 的绝缘测试电压 1 秒进行验证测试。4. 逻辑高电平下的公共瞬态抗扰度是共模脉冲 V CM 上升沿上的最大可容忍(正)dV CM /dt,以确保输出将保持在逻辑高状态(即 VO > 2.0 V)。逻辑低电平下的共模瞬变抗扰度是共模脉冲信号 V CM 下降沿可容忍的最大(负)dV CM /dt,以确保输出保持在逻辑低状态(即 VO < 0.8 V)。5. 1.9 k 负载代表 1.6 mA 的 1 TTL 单位负载和 5.6 k 上拉电阻。6. 交流输出电压比其中频值低 3 dB 的频率。7. 建议使用连接引脚 4 和 6 之间的 0.1 μF 旁路电容。8. 对于任何给定设备,脉冲宽度失真 (PWD) 定义为 |t PHL - t PLH |。9. 在相同测试条件下,任何两个部件之间的 t PLH 和 t PHL 之间的差值。
2.1 74LS00 四路 2-I/P NAND 封装。.....................18 2.2 输出结构。.........................................19 2.3 开路集电极缓冲器驱动共用线路。..。。。。。。。。。。。。。。。。20 2.4 共享总线。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。.................20 2.5 74LS138 和 ’139 MSI 自然解码器。..................21 2.6 74LS688八进制相等检测器。..........。。。。。。。。。。。。。。23 2.7 加法。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。....24 2.8 实现可编程加法器/减法器。 div>............25 2.9 74LS382 ALU。< /div>....。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。...... div>........25 2.10 ROM 实现的 1 位加法器。............. div>............. . 26 2.11 2764 可擦除 PROM。 . 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 . . . . . . div> . . . . 27 2.12 浮栅 MOSFET 链接 . < div> 。 。..26 2.11 2764 可擦除 PROM。.。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。...... div>....27 2.12 浮栅 MOSFET 链接 .< div> 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。27 2.13 RS锁存器...。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。29 2.14 使用 RS 锁存器对开关进行去抖处理。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。30 2.15 D锁存器和触发器。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。31 2.16 74LS74 双 D 触发器。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。32 2.17 74LS377 八进制 D 触发器阵列。。。。。。.....................33 2.18 74LS373八进制D锁存器阵列。..。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。..34 2.19 8位ALU累加器处理器。.................。。。。35 2.20 SISO 移位寄存器。。。。。。。。。。。。。。。。。。。.....................36 2.21 T 触发器。....。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。...................36 2.22 模 16 波纹计数器。...。。。。。。。。。。。。。。。...............37 2.23 生成时序波形。........。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。38 2.24 6264 8196 × 8 RAM。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。39
摘要 - 在锂离子(锂离子)电池模型的领域,由于其简单性,长期以来,单个粒子模型(SPM)被认为是在嵌入式应用中迎来物理启发模型(PIMS)时代的有希望的减少订单模型(ROM)候选者。然而,在高负载电流下,标准SPM在计算电池的端子电压时表现出较差的精度,从而使其不合适,可以作为植物模型在状态估计任务中。对文献的显着电解质增强SPM的全面评估表明,当前的解决方案在数学上是棘手的或过于简单的。对于电解质中的离子浓度,跨越计算复杂性和数学障碍的边界的众所周知的二次近似模型显示出时间性能较差,尤其是在当前的集电极接口上。在这项工作中,我们保留了二次近似模型的空间动力学,同时使用系统识别技术为其时间动力学提出了一种新颖的方法。通过使用相关子系统的线性近似值,我们确定了每个电极区域内电解质中锂离子单位面积的摩尔数的离散时间传递函数,从而提高了电解质浓度的时空精度。然后,我们使用新的系统识别电解质动力学增强标准SPM,以达到电解质增强的复合单粒子模型(EECSPM)。最后,与现有的最先进的面前相比,我们将表现出EECSPM的出色性能,从而代表了在实时应用程序中使用PIMS的具体目标。
注释:1.电流传输比(百分比)定义为输出集电极电流 I O 与正向 LED 输入电流 I F 之比乘以 100。2.设备被视为双端设备:引脚 1 和 3 短接在一起,引脚 4、5 和 6 短接在一起。3.根据 UL 1577,每个光耦合器都通过施加绝缘测试电压 4800 V RMS 持续 1 秒进行验证测试。4.逻辑高电平下的共模瞬态抗扰度是共模脉冲 V CM 上升沿上的最大可容忍(正)dV CM /dt,以确保输出将保持在逻辑高状态(即,V O > 2.0 V)。逻辑低电平下的共模瞬态抗扰度是共模脉冲信号 V CM 下降沿上的最大可容忍(负)dV CM /dt,以确保输出将保持在逻辑低状态(即,V O < 0.8 V)。5.1.9 k 负载代表 1.6 mA 的 1 TTL 单位负载和 5.6 k 上拉电阻。6.交流输出电压比其中频值低 3 dB 的频率。7.建议使用连接在引脚 4 和 6 之间的 0.1 μF 旁路电容。8.对于任何给定设备,脉冲宽度失真 (PWD) 定义为 |t PHL - t PLH |。9.相同测试条件下任意两个部件之间的 t PLH 和 t PHL 之间的差异。
注释:1.电流传输比(百分比)定义为输出集电极电流 I O 与正向 LED 输入电流 I F 之比乘以 100。2.建议使用 0.1 F 旁路电容连接引脚 5 和 8。3.1.9 k 负载代表 1.6 mA 的 1 TTL 单位负载和 5.6 k 上拉电阻。4.对于任何给定设备,脉冲宽度失真 (PWD) 定义为 |t PHL – t PLH |。5.相同测试条件下任意两个部件之间的 t PLH 和 t PHL 之间的差异。6.逻辑高电平下的共模瞬态抗扰度是共模脉冲 V CM 上升沿上的最大可容忍(正)dV CM /dt,以确保输出将保持在逻辑高状态(即,V O > 2.0 V)。逻辑低电平下的共模瞬态抗扰度是共模脉冲信号 V CM 下降沿上的最大可容忍(负)dV CM /dt,以确保输出将保持在逻辑低状态(即,V O < 0.8 V)。7.设备被视为双端设备:引脚 1、2、3 和 4 短接在一起,引脚 5、6、7 和 8 短接在一起。8.根据 UL 1577,每个光耦合器都通过施加绝缘测试电压 > 6000 V RMS 持续 1 秒进行验证测试。
ANITA 来自厚靶的类大气中子 CAL 控制轴向寿命 CIA 电流诱导雪崩 DN 深 N 缓冲层 DUT 被测设备 FEM 有限元法 FIT 及时失效 FWD 续流二极管 IC 集成电路 IGBT 绝缘栅双极晶体管 LANSCE 洛斯阿拉莫斯中子科学中心 LET 线性能量传递 MCNP 蒙特卡罗 N 粒子 MOSFET 金属氧化物半导体场效应晶体管 MTTF 平均故障时间 NPC 中性点钳位 NPT 非击穿 NYC 纽约市 PID 比例 – 积分 – 导数 PSI 保罗谢尔研究所 PT 击穿 PWM 脉冲宽度调制 QARM Qinetic 大气辐射模型 RCNP 核物理研究中心 SEB 单粒子烧毁 TCAD 技术计算机辅助设计 E av 空间平均电场 P f 总设备故障率 P lf 局部设备部分故障率 RB 体区扩展电阻 T 0 温度常数 ti 故障时间 T j 结温 T SUM 器件通量积数量 V aval 雪崩电压 V CE 集电极-发射极电压 V DC 直流电压 V DS 漏源电压 Δ fi 故障通量 A 面积 E 电场 h 高度 i 故障事件总和 r 器件故障数量 Si 硅 SiC 碳化硅 ε 介电常数 λ 故障时间 ρ 净电荷密度 Ω 器件体积
众所周知,电子技术正在缓慢但渐进地侵入汽车环境的每个部分(图 1);它首先进入汽车收音机,然后逐渐扩展,现在存在于汽车的所有子系统中。对于那些喜欢“历史”方法的人来说,汽车电子的发展被分为三个主要部分,每个部分又细分为不同的阶段,与当时通用电子技术的最新水平相关。今天,在 90 年代初,我们正处于智能电源阶段,这正是我们打算在这里简要讨论的(见图 2)。首先,我们将看一些定义:智能电源或智能电源表示那些集成电路系列,它们既包括逻辑控制电路,也包括能够向通用负载提供大量功率的组件。从数字上看,如果电路能够向负载提供超过 0.5A 的电流,或能够承受超过 50V 的电压,或能够向负载提供至少 1W 的功率,则可以将其视为智能电源。多年来,意法半导体开发了各种技术,可以实现智能电源电路(图 3)。对这些技术进行分类的最简单方法是参考工艺类型,可以是纯双极型或混合型,即在单个硅片上同时包括 MOS 结构(控制和功率)和双极结构。另一种方法(图 4)是检查电流流过功率部分的方式;水平方向,电流通过上表面进入和流出,或垂直方向,电流通过上表面进入并通过下表面流出;对于这种下部连接,使用封装的连接杆代替导线。选择哪一种技术取决于各种因素(图 5),但尽可能简化标准,我们可以说,垂直技术可以保证给定面积的较低电阻,但它们的局限性在于每个电路只能包含一个功率器件(或多个,但集电极或漏极必须短路);而