循环寿命 等效电路模型 半经验模型
PSPICE电路仿真与应用5

电容模型参数
例:CLOAD 1 11 ACAP 5PF IC=1.5V .MODEL ACAP CAP (C=1 + VC1=0.002 VC2=0.02 TC1=0.02 + TC2=0.005) ) 电容值与电压和温度的关系为: 电容值与电压和温度的关系为: Cnew=Value*C* [1+Vc1*V+Vc2*V2] *[1+Tc1*(T-T0)+Tc2*(T2
每种类型的元器件有自己的一套参数。 每种类型的元器件有自己的一套参数。给定模 型类别后, 型类别后,模型参数值由括号内参数表中的参 数值来给出。 数值来给出。
对各种元器件, 对各种元器件,程序中给定了一组模型参数的隐含 值。 用户可根据对器件的了解及实际需要, 用户可根据对器件的了解及实际需要,自己定义一 些关键的模型参数值或全部参数值。 些关键的模型参数值或全部参数值。末给定的参数 名和值就由程序中的隐含值代替。 名和值就由程序中的隐含值代替。 调用生产厂家模型参数库中的元器件模型参数。 调用生产厂家模型参数库中的元器件模型参数。
5.1 集成电路芯片中的元器件
空气桥
5.2 模型定义语句
模型定义语句
.MODEL MNAME TYPE (P1=VAL1 +P2=VAL2 P3=VAL3…. Pn=VALn) <DEV=val> <LOT=val> 该语句可指定一个或多个器件使用的一 组模型参数。 组模型参数。 MNAME是模型名,由用户自行确定, 是模型名, 是模型名 由用户自行确定, 它和器件描述语句中的模型名应相同。 它和器件描述语句中的模型名应相同。 TYPE为元器件模型类型关键字,必须按 为元器件模型类型关键字, 为元器件模型类型关键字 规定选取。 规定选取。
初中物理常见的研究方法

初中物理中用到的科学方法有许多,例如观察法 、实验法、比较法、归纳法、分类法、 类比法、等效法、转换法、控制变量法、模型法、 推理法、比值定义法 、多因式乘积法、放大法 、 积累法、图象法、图表法、猜想法等。下面我们介 绍其中一些常见的研究方法。
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一、控制变量法:
的蒸发情况
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例3:小兰在观察提琴、吉他、二胡等弦乐器 的弦振动时,猜测:即使在弦张紧程度相同 的条件下,发声的音调高低还可能与弦的粗 细、长短、及弦的材料有关。于是她想通过 实验来探究一下自己的猜想是否正确。下表 是她在实验室控制的琴弦条件。
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• 如果小兰想探究弦发声的音调与弦的材料的关系,你认 为她应该选用表中编号为__________的琴弦(只填写字 母代号)。
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三、转换法:
➢ 物理学中对于一些看不见、摸不着的现象或 不易直接测量的物理量,通常用一些非常直 观的现象去认识,或用易测量的物理量间接 测量,这种研究问题的方法叫转换法。初中 物理在研究概念、规律和实验中多处应用了 这种方法。
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书中实例:
物体发生形变或运动状态改变可证明此物受到力的作用 马得堡半球实验可证明大气压的存在 影子的形成可证明光沿直线传播 奥斯特实验可证明电流周围有磁场 指南针指南北可证明地磁场的存在
aa3232研究肉眼观察不到的原子结构时建立原子核式结构模研究肉眼观察不到的原子结构时建立原子核式结构模研究连通器原理时用到液片模型研究连通器原理时用到液片模型研究光现象时用到光线模型研究光现象时用到光线模型研究磁现象时用到磁感线模型研究磁现象时用到磁感线模型力的示意图或力的图示是实际物体和作用力的模型力的示意图或力的图示是实际物体和作用力的模型电路图是实物电路的模型电路图是实物电路的模型aa333334例芜湖长江大桥是座目前我国科技含量较高的特大型公铁两用斜拉索桥梁
与CMOS兼容的光电二极管模型及其SPICE模拟分析

Vo_9 N 2 l3 O _
Ap . 0 6 r 20
文章 编 号 : 4 57 4 (0 6 0—0 10 0 6 —9 22 0 )20 0 —5
与C MOS兼容的光 电二极管模型 及 其 S I E模 拟 分 析 PC
晋 , 文亮 牛文 成
(南开大学 信息技术科学学院 , 天津 3 0 7 00 1)
一
括 : 是压控 电流 源 ( 电压代 表 光照强 度 )具 有暗 电流 Ia 的理 想 , 用 , dk r 二极 管 , 是并 联 电阻 ;。是 P 结 电容 , 是 串联 电阻 , 负 载 R C N R R 是
电阻 , 是 反偏 电源 . 效 电路 的器 件数 据可 以从所 采用 的 C 等 MOS工
P n j n to — u cin
维普资讯
・
2・
南 开 大 学 学 报 ( 自然科学版)
第 3 9卷
与人工计算等效器件不同, 更直接和精确的方法是 自动采用 S I E模型, PC 该方法即为行为 S IE模 PC 型; S I E模型中的压控电流源( C S 函数来代表图 2 用 PC VC) 所示的光生电流 , 入射光强度 厶 作为电压传 。
光 电二极 管 的等效 电路模 型是 采用数 学 表达式 的方 法 , 电压 和 用
电流描 述器件 的 光 电特性 . 电二 极管 的工 作依 赖 于反偏 P 光 N结 对光 图 1 与 CMOS兼 窖 的 光 电 二 极 蕾 生 ( 电流 )和热 生 ( 电流 )自由载流 子 的收 集. 这些 条 件下 光 电 光 暗 在 维结构殛反偏能带围 二极 管 的行 为 可 以用 图 2所示 Ⅲ 的等 效 电 路模 型进 行 分 析. 中包 Fi The 其 g.1 CM OS om pa i e pho c tbl -
最新ADS spice模型建立相关资料PPT课件

二、MOS1模型
MOS1模型包括了漏
G
区和源区的串联电阻
rD和rS,两个衬底PN 结和结电容CBS、CBD,
+
C GB
CGS
V -
G
S
rS
IDS
+ V G D- C G D
rD
反映电荷存储效应的 S
-
-
D
三个非线性电容CGB、
C BS
VBS VBD
+
+
C BD
CGS和CGD以及受控电
B
流源IDS。
2)两个衬底PN结
当VBS>0时 当VBS<0时
IBSISSexpqkVBTS1
IBS
qISS kT
VBS
当VBD>0时 当VBD<0时
IBDISDexpqkVBTD1
IBD
qISD kT
VBD
3)PN结电容 两个PN结电容CBS和CBD由底部势垒电容和
侧壁势垒电容两部分组成。
C B SC j01 V B A SV S0m j C jsw 1 0V B P S V S0m SW
当MOS器件的栅长和栅宽大于10µm、衬底 掺杂低,而我们又需要一个简单的模型时,那 么由Shichman和Hodges提出的MOS1模型是 适合的。
2)LEVEL=2 LEVEL=2的MOS2模型在MOS1模型基础上考 虑了一些二阶效应,提出了短沟道或窄沟道MOS 管的模型,又被称为二维解析模型。
emexpbcexpbcnpnpnpnpnpnpem2模型em小信号等效电路参数名公式中符号spice中符单位spice默认1016理想最大正向电流增益100理想最大反向电流增益afvafarvar033基极集电极结梯度因子033衬底结指数因子00基极发射极内建电势e0vje075基极集电极内建电势c0vjc075衬底结内建电势s0vjs075双极型晶体管部分模型参数在spice中的符号名称gpgp模型在以下几方面对em2模型作了改进
功率IGBT模块的寿命预测_王彦刚

2.2 LESIT 模型
为了获得统一的标准 IGBT 模块寿命模型,瑞士开
展了一个名为LESIT 的研究项目[5]。该项目测试了来自
欧洲和日本不同厂家生产的模块,这些模块由标准工
艺封装,采用有基板结构和非常相似的材料,绝缘衬
底采用 A l 2O 3。试验测量在不同ΔT j 和不同平均温度
(Tm=Tj
很多,因此寿命预测在保证失效机制相同的条件下,
利用寿命模型进行外推。
— 13 —
机 车 电 传 动
2013 年
预测应用状态下模块的工作寿命,除寿命模型外, 还要知道任务曲线 (Mission Profile)[9],通过该曲线,计 算模型数据,可作出寿命预测。
本文讨论IGBT 模块功率循环数据的分析方法,典 型的寿命模型;研究模块寿命预测过程,包括线性疲 劳损伤积累理论和任务曲线的讨论,由任务曲线获得 温度曲线,温度曲线的处理方法 - 雨流法;最后对应用 于HXD1C 电力机车逆变器系统的株洲南车时代电气股 份有限公司(以下简称南车时代电气)3 300 V/1 200 A IGBT 模块的功率循环寿命进行预测。
3 IGBT 模块的寿命预测
图 2 标准 I GB T 模块 PC 寿命试验数据[5]
基于以上数据,项目组总结出以下标准IGBT 模块 寿命模型:
(4)
式中:B和α为常数;Ea 为激活能;k为玻尔兹曼常数; Tm 为平均温度,单位为开尔文。参数拟合值分别为: α=5.039,Ea=9.89×10-20J,B=302 500Kα。
作者简介:王彦刚(197 4-), 男,博士,高级工程师,目 前主要从事新型功率 IGBT 模块的设计封装及可靠性 分析等工作。
关键词:IGBT 模块;可靠性;功率循环试验;失效机制;寿命预测
基于快速 EIS 方法和 PEMFC 模型的故障分类研究

的成分 和分 布 J . 电 话 学 方 法 的 应 用 范 围 更 为 广 泛, 如Z h a n g等通过 电流 中断法对 车 用质 子 交换 膜
数据和仿真数据对 比, 验证了模型和 E I S 方法 的正 确性 . 分 析 了不 同故 障 类 型 下 的 交 流 阻抗 图谱 , 力
求 探索 出其 内部 的 反应机 理 .
燃 料 电池 的膜 干 和 水 淹 故 障诊 断 ; Y u a n等 对 电 化 学阻抗 谱 分 析法 ( E I S ) 在 质 子 交 换 膜 燃 料 电池 诊 断技术 上 的应 用 进 行 了研 究 J . 本 研 究 即采 用
了电化学 方法 中 的 E I S分析 .
Vo 1 . 3 2 No . 6
NO V .
2 01 4
文章编号 : 1 0 0 8—1 4 0 2 ( 2 0 1 4) 0 6-0 8 3 9- 0 5
基 于快 速 E I S方 法 和 P E MF C模 型 的 故 障 分 类 研 究①
魏 雨 辰 , 裴 冯 来 , 周 苏 ,
本 文在 S i mu l i n k中构 造 了 P E MF C动 态模 型 , 将 整个 燃 料 电 池 空 间 划 分 为 三 个 子 区 域 ( 控 制
① 收稿 日期 : 2 0 1 4—1 O一2 7 作者简介 : 魏雨辰( 1 9 8 8一) , 男, 河北人 , 同济大学硕 士研究 生, 主要研究方 向 : 燃 料电池建 模及故 障诊 断研究. 通 讯作者 : 周 苏
障. 在研 究过程 中 , 对 比 了基 于 最 小二 乘 法和全 相位 F F T快速 E I S方 法 的仿 真 结 果 , 证 实 了快 速 方 法的 可行 性 . 另外 , 通过 对 比在模 型 的快 速 E I S方法和 实验 的 方法 下得 到的 正 常和 两种 不 同故
基于数据手册的任意辐照和温度下光伏电池模型参数提取
Abstract: Parameter extraction of photovoltaic cell model based on manufacture datasheets often uses parameter semi-empirical equations to obtain parameters under different conditions. These semi-empirical equations are approximate formulas and can increase model error. This paper proposes a parameter extraction method for 5-parameter single-diode model of photovoltaic cell under different irradiances and temperatures. It uses key-point data of I-V curve in manufacture datasheets to compute key-point current and voltage under different conditions by applying temperature coefficients of short circuit current and open circuit voltage. Based on the key-point data under certain conditions, the model parameters and I-V curve can be obtained by solving the proposed equation set. The proposed method was tested on high-efficiency monocrystalline silicon solar cell for parameter extraction and I-V curve computation. Experiment and simulation results demonstrate that the proposed method outperforms methods using semi-empirical equations to obtain parameters under different conditions, and the root mean square error (RMSE) values were less than 5% under all test conditions. Key words: photovoltaic cell; single-diode model; I-V characteristic; parameter extraction
模电讲义
Ø 模拟信号:连续性。大多数物理量为模拟信号。
2. 模拟电路
Ø 模拟电路是对模拟信号进行处理的电路。 电子管、晶体管、集成电路比较 Ø 最基本的处理是对信号的放大,有功能和性能各异的放
大电路。 Ø 其它模拟电路多以放大电路为基础。
华成英 hchya@
半导体元器件的发展
• • • • 1947年 1958年 1969年 1975年 在贝尔实验室诞生了第一只晶体管 在TI实验室诞生了第一片集成电路 大规模集成电路 超大规模集成电路
2、本征半导体的结构
共价键 由于热运动,具有足够能量的 价电子挣脱共价键的束缚而成 为自由电子,其带负电。 自由电子的产生使共价键中留 有一个空位置,称为空穴,其 带正电。 自由电子与空穴相碰同时消失,称为复合。 动态平衡 一定温度下,自由电子与空穴对的浓度一定;温度升高, 热运动加剧,挣脱共价键的电子增多,自由电子与空穴对 的浓度加大。
∆u D U T ≈ ∆i D ID
Q越高,rd越小。 静态电流
从二 极管的伏安特性 可以反映出: 1. 单向导电性
正向特性为 指数曲线
四、二极管的主要参数
u UT
i = I S (e
− 1)
u
若正向电压u >> U T,则i ≈ I Se U T
若反向电压 u >> U T,则i ≈ − I S
• • • •
模拟电子电路
模拟电子系统 数字电子电路(系统) 模拟-数字混合电子电路
学习电子技术方面的课程需时刻关注电子技术的发展!
共 61 页
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四、模拟电子技术基础课的特点
1、工程 性
电子元器件的 特点使然。
一、本征半导体
第二章集成电路中的晶体管及其寄生效应
耗尽层势垒电容Cj
(1)利用劳伦斯-沃纳曲线(该曲线是在耗尽 层近似和恒定衬底浓度的条件下获得的, 只能用来计算反偏的pn结)
劳伦斯-沃纳曲线
10
5
10 5 2 10 14
13
10 5 2 2 10 5 5 10 5 2
15 14
10 13 5
2 5 5
pF/2
pF/2
5
10
图形是窄条型);尽可能使集电区包围发射区 2、在工艺上采用增大结深及采用埋层工艺的办法
(1.1)横向PNP管的直流电流放大倍数
横向PNP本身结构上的限制
1、横向平均基区宽度不可能做得太小
2、发射极的注入效率低 3、表面复合影响大
(1.2)横向PNP管的特征频率fT
横向PNP管的有效基区宽度大 埋层的抑制作用,使折回集电极的少子路径增加 空穴的扩散系数只有电子扩散系数的1/3左右
尽可能使集电区包围发射区2在工艺上采用增大结深及采用埋层工艺的办法11横向pnp管的直流电流放大倍数11横向pnp管的直流电流放大倍数?横向pnp本身结构上的限制1横向平均基区宽度不可能做得太小2发射极的注入效率低3表面复合影响大12横向pnp管的特征频率ft?横向pnp管的有效基区宽度大?埋层的抑制作用使折回集电极的少子路径增加?空穴的扩散系数只有电子扩散系数的13左右提高横向pnp管的特征频率ft措施?增加结深xjc是否与工艺兼容?减小发射区尺寸?提高工艺精度减小等效基区宽度?降低外延层掺杂浓度提高横向pnp管发射区掺杂浓度是否与工艺兼容13横向pnp管开始发生大注入时的临界电流icr由晶体管原理
消除自锁现象的措施
消除自锁现象的版图设计; 消除自锁现象的工艺考虑; 其他措施:
PIN器件HPM损伤效应的调研
关于PIN器件的HPM损伤效应的调研1 PIN器件简介主要对PIN限幅器进行了调研,限幅器为保护电路不受损伤且保障系统在低功率电平下对信号影响最小,应当具有以下特性:(1)当信号电平幅度低于限制门限的信号提供非常低的插入损耗;(2)当信号电平幅度超过限制门限的信号提供非常高的损耗;(3)拥有非常快的响应时间,在高功率信号到达后几纳秒内提供保护。
1.1 工作原理PIN二极管偏置于0 V,当高功率射频信号通过时,在pin二极管中会形成这样一种现象:在射频信号的正半周内,微波大电流使载流子在p-和n+的边界注入,但当射频电压反向时,并非所有注入的载流子全部退回,而有一部分进入I区,经过几个周期后,在I区形成稳态分布,从而使I区由高阻变为低阻,射频信号达到较高衰减,只允许一小部分称之为“平顶泄露”的射频功率通过(即限幅);而在达到稳态之前,pin管对射频信号的衰减很小,这部分称为“尖峰泄漏”。
pin管的这种射频电导率调制现象可用于微波限幅器的整理,并有利于整理耐功率较大的微波限幅器。
1.2电路结构为提高限幅器的功率容量,可以通过级联提高,如图2所示,通过限幅器二极管的级联和并联可以极大提高限幅器的功率容量。
图2(a)中的,单级电路图可以通过图2(b)的电路形式提高限幅器的功率隔离度,通过图2(c)的形式,提高限幅器的功率容量。
为了提高限幅器的功率容量,可增加级联和并联的限幅器二极管数量。
通过耦合输入信号进行检波,检波信号对限幅二极管施加正电压,能有效提高限幅器的功率容量。
图3所示,电路图是两级限幅器,通过级数的增加可以提高限幅器的隔离度。
第一级限幅器由耦合检波器和限幅器共同构成,当脉冲或连续波信号通过时,耦合检波器产生一个正的检波电压加到第一级限幅器的限幅二极管的正端,降低限幅二极管R,(二极管正向电阻) 加大对高功率微波信号的反射,降低施加到限幅二极管的受功率。
1.3 性能参数1)限幅电平:在输入功率超过某一数值后,衰减显著增加,输出开始稳定。
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循环寿命等效电路模型半经验模型
循环寿命是指电子元器件或设备在特定工作条件下能够正常运行的时间。
在电路设计和电子设备制造过程中,了解循环寿命是非常重要的,因为它直接影响到电子产品的可靠性和稳定性。
为了更好地评估电子元器件的循环寿命,工程师们经常使用等效电路模型和半经验模型来进行分析和预测。
等效电路模型是一种将复杂的电子元器件或电路简化为简单电路的方法。
通过等效电路模型,工程师可以更好地理解电子元器件的工作原理和特性。
在分析循环寿命时,等效电路模型可以将电子元器件的寿命特性转化为电路参数,从而更好地评估其循环寿命。
例如,对于电容器而言,可以使用等效电路模型将电容器的电压和电流关系转化为电容器的等效电路参数,如电容值和电阻值,从而分析电容器的循环寿命。
半经验模型是一种结合实验数据和理论分析的方法,用于预测电子元器件的循环寿命。
在设计新的电子元器件或电子设备时,通常缺乏足够的实际寿命数据用于评估其循环寿命。
这时,工程师可以使用半经验模型来预测电子元器件的寿命。
半经验模型基于已有的实验数据和相关的理论分析,通过建立数学模型来推导电子元器件的循环寿命。
这种方法可以在缺乏实际数据的情况下,提供对电子元器件循环寿命的预测和估计。
循环寿命的评估对于电子产品的可靠性和稳定性至关重要。
循环寿命评估可以帮助工程师确定电子元器件的使用寿命和更好地设计和制造电子设备。
在电路设计中,工程师可以通过合理选择元器件和优化电路结构来延长电子元器件的循环寿命。
例如,通过合理选择电容器的电压等级和电容量,可以有效地提高电容器的循环寿命。
同时,合理的散热设计和电路保护措施也可以延长电子元器件的循环寿命。
除了循环寿命的评估,工程师还可以通过监测电子元器件的工作状态和使用环境来预测其循环寿命。
例如,通过监测电子元器件的温度、电流和电压等参数,可以实时监测电子元器件的工作状态和寿命状况。
这种方法可以帮助工程师及时发现潜在的问题,采取相应的措施,延长电子元器件的循环寿命。
循环寿命是电子元器件或设备能够正常运行的时间。
为了更好地评估电子元器件的循环寿命,工程师们使用等效电路模型和半经验模型进行分析和预测。
通过合理选择元器件、优化电路结构和监测工作状态,可以延长电子元器件的循环寿命,提高电子产品的可靠性和稳定性。
电子行业将继续不断研究和改进循环寿命评估方法,以满足不断发展的市场需求和技术要求。