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IGBT的辐照效应仿真分析与加固研究

IGBT的辐照效应仿真分析与加固研究

作者：古云飞电子科技大学

学位级别：硕士

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)以其优良的频率特性和控制能力成为电力电子技术领域广泛关注的对象。其具有的MOS栅和双极型晶体管混合结构使得其具有了更好的导通压降、开关频率折中特性,更低的器件损耗和更好的安全工作区(S... 详细信息

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)以其优良的频率特性和控制能力成为电力电子技术领域广泛关注的对象。其具有的MOS栅和双极型晶体管混合结构使得其具有了更好的导通压降、开关频率折中特性,更低的器件损耗和更好的安全工作区(SOA)使得IGBT成功具有了良好的控制能力和导通电导调制的综合优点。然而,功率器件普遍存在抗辐照性能较差的情况,严重影响到该类器件在辐照环境中的应用。本文针对性的研究了IGBT及其部分衍生结构的抗辐照特性,涉及的辐照损伤机理包含单粒子和总剂量效应。首先,本文介绍了辐照的基本原理和IGBT几种基本结构,针对辐照可能对IGBT电学特性的影响做了说明,并阐述了总剂量效应和单粒子效应的TCAD仿真方法。其次,本文用线性能量转移值LET(Linear Energy Transfer)来模拟单粒子入射对器件的作用,将对应的参数导入TCAD中进行单粒子辐照仿真,分析了阻断态下单粒子入射的情形,研究了单粒子入射后电子空穴对的产生和再分布过程,并基于此比较了NPT-IGBT、PT-IGBT、Trench-IGBT抗单粒子辐照的能力,随后通过仿真探究了局部降低载流子寿命(LCLCR:Low Carrier Lifetime Control Region)对于IGBT元胞抗单粒子效应的影响,并基于上述研究分析了可能的抗单粒子辐照加固方案,将总剂量效应对器件的影响转化为量化的对氧化层和界面态的影响,并将相关参数应用于TCAD仿真软件中。最后,设计了一种耐压为1200V的NPT-IGBT器件,对其阻断、静态、动态特性其进行了仿真优化,随后研究了该元胞和结终端结构的抗辐照特性,并完成了工艺和版图的设计及器件初步测试。

关键词： IGBT元胞结终端总剂量效应单粒子效应

基于改进粒子群PID的CFRP感应加热升温调控

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工程塑料应用 2024年第8期52卷 72-80页

作者：闫珊付天宇古云飞杨宁常州信息职业技术学院智能装备学院江苏常州213164 山西大同大学计算机与网络工程学院山西大同037009

碳纤维复合材料(CFRP)在日常生活中的应用日益广泛,传统的固化成型方式,升温速率较慢、能量损耗较高、污染严重,因此采用了基于电磁感应加热方式对CFRP进行加热升温。但CFRP因其复合结构和感应加热升温特性,热量由纤维织构中产生逐渐向... 详细信息

碳纤维复合材料(CFRP)在日常生活中的应用日益广泛,传统的固化成型方式,升温速率较慢、能量损耗较高、污染严重,因此采用了基于电磁感应加热方式对CFRP进行加热升温。但CFRP因其复合结构和感应加热升温特性,热量由纤维织构中产生逐渐向外扩散,导致了其加热过程中温度场变化存在一定的滞后性。以CFRP等效电磁热特性建立了CFRP有限元细观模型,系统分析了平纹编织结构的CFRP在加热过程中的升温机理、温度场分布状态及表面温度的滞后性的变化规律。同时,建立了宏观层合模型模拟计算了CFRP层间热传导过程以及层间温度传导的滞后性,揭示了CFRP平板在感应加热作用下热量的产生及热量在纤维和树脂之间的传导规律,验证了CFRP在感应加热过程中温度变化的滞后性。因此提出了基于改进惯性权重参数的粒子群PID控制方式,该方式降低了材料加热过程中温度超调量,提高了加热过程中的抗干扰能力,并通过实验验证了该算法对不同加热温度及不同厚度的CFRP平板在感应加热过程中温度控制的效果较好。

关键词：碳纤维复合材料温度控制温度场感应加热

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地磁观测数据中环境干扰量的计算

地磁观测数据中环境干扰量的计算

中国地震学会地震电磁技术专业委员会地震电磁新技术新方法研讨会

作者：古云飞李西京姚兰陕西省地震局乾陵综合地震台

地磁台站受到周围环境干扰的问题越发增多,很多台选择了迁址,但是从发现干扰到最后搬迁往往要经过较长的一段时间,在这段时间内,原址的数据是被干扰了的,有些干扰较为严重,且不断变化。例如乾陵旧地磁台,从2003年开始受到环境干扰,在201...

地磁台站受到周围环境干扰的问题越发增多,很多台选择了迁址,但是从发现干扰到最后搬迁往往要经过较长的一段时间,在这段时间内,原址的数据是被干扰了的,有些干扰较为严重,且不断变化。例如乾陵旧地磁台,从2003年开始受到环境干扰,在2014年搬迁至现在的新地磁台,旧台附近磁场干扰源情况复杂,有固定建筑、流动车辆、景区停车场等,分布在周围仅50m-200m的范围内,干扰场互相叠加,且随外磁场变化而变化,难

关键词：

来源： cnki会议评论

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乾陵新旧地磁台观测数据对比分析

地震地磁观测与研究 2017年第1期38卷 48-53页

作者：古云飞李西京姚兰乾陵综合地震台中国陕西713300

陕西乾陵旧地磁台属于陕西省乾陵综合地震台,二者原为一处地址,由于近些年受到环境干扰,搬迁至距原址乾陵综合地震台4 km处,即新地磁台,通过对新旧地磁台各项观测数据进行1年以上对比,得出旧台数据中掺杂的环境干扰量与校正参数,并检验... 详细信息

陕西乾陵旧地磁台属于陕西省乾陵综合地震台,二者原为一处地址,由于近些年受到环境干扰,搬迁至距原址乾陵综合地震台4 km处,即新地磁台,通过对新旧地磁台各项观测数据进行1年以上对比,得出旧台数据中掺杂的环境干扰量与校正参数,并检验新台观测数据的可靠性,为地震预报及相关分析提供服务。

关键词：地磁观测地磁台环境干扰量地磁数据对比分析

三分量磁通门磁力仪台站架设前各参数测定方法探索

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中国科技纵横 2020年第20期 64-66页

作者：黄好李西京古云飞中国陕西陕西省地震局乾陵综合地震台陕西西安 713300 中国陕西陕西省地震局乾陵综合地震台陕西西安 713300 中国陕西陕西省地震局乾陵综合地震台陕西西安 713300

三分量磁通门磁力仪是测量地磁场场水平分量H,垂直分量Z和磁偏角D的相对记录仪器,目前广泛应用于全国地震台站.本文立足于实验检验测定仪器水泡能否反映Z轴的垂直,测定三个不同分量探头的正交性.

关键词： Z轴垂直零场漂移S0 夹角测定旋转平台

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基准地磁台选定基线值约束方法研究

地震地磁观测与研究 2024年第2期45卷 52-59页

作者：古云飞黄好贺巍黄英陕西省地震局中国西安710068

《地磁站网运行管理技术细则》《电磁学科观测资料质量评比办法》对基准地磁台绝对观测基线值的选定无约束条件或规定,使得观测人员在进行基线值选定时无据可依,容易导致基线值错误,进而导致地磁绝对值错误。通过2种对选定基线值的约束... 详细信息

《地磁站网运行管理技术细则》《电磁学科观测资料质量评比办法》对基准地磁台绝对观测基线值的选定无约束条件或规定,使得观测人员在进行基线值选定时无据可依,容易导致基线值错误,进而导致地磁绝对值错误。通过2种对选定基线值的约束方法,可降低基线值错误率,提高数据质量。2种方法分别为:①直接约束法(选定基线值约束):通过基线值预处理、温漂消除、“2σ”准则等方法,实现对选定基线值的约束和判定,有效率达60%以上;②间接约束法(绝对值约束):通过绝对值预处理、基准线设定、迪克逊准则引入、离群值等概念和算法,实现对异常绝对值的自动判断,进而判定基线值是否正确。

关键词：地磁基准地磁台绝对观测基线值约束方法

国家级地磁台站配备两套绝对观测系统的必要性分析

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防灾减灾学报 2018年第4期34卷 38-44页

作者：古云飞李西京黄好陕西省地震局陕西西安710000

目前大多国家级地磁台站都存在着两套绝对观测系统中至少一套仪器过于老旧,不能正常运行及产出合格数据甚至只有一套绝对观测系统的现状。通过对乾陵台、兰州台、乌鲁木齐台、满洲里台和崇明台这五个国家级地磁台数据的分析,论证了两套... 详细信息

目前大多国家级地磁台站都存在着两套绝对观测系统中至少一套仪器过于老旧,不能正常运行及产出合格数据甚至只有一套绝对观测系统的现状。通过对乾陵台、兰州台、乌鲁木齐台、满洲里台和崇明台这五个国家级地磁台数据的分析,论证了两套较好水平的绝对观测系统并行运行的优势和必要性,同时明确了在至少一套绝对观测系统质量不佳或者只有一套绝对观测系统的情况下,观测质量难以得到保证,目前存在的仪器"新老搭配",尤其是"带病运行",以及"单独运行"现象亟待解决。

关键词：地磁台站两套绝对观测仪地磁观测质量磁偏角地磁数据对比

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包含系统因素的磁通门经纬仪比测模型的建立

地震地磁观测与研究 2023年第3期44卷 73-81页

作者：古云飞黄好李文一陕西省地震局西安地震监测中心站陕西710068 中国地震局第一监测中心天津300161

通过分析和引入多种系统因素变量,依据磁通门经纬仪测量原理及有关数学方法,建立基于近零法和指零法的磁通门经纬仪的仪器差比测模型,并基于该模型采用GUM方法,对实际数据进行不确定度评定实验,结果表明:该模型具有实用性,可替代我国地... 详细信息

通过分析和引入多种系统因素变量,依据磁通门经纬仪测量原理及有关数学方法,建立基于近零法和指零法的磁通门经纬仪的仪器差比测模型,并基于该模型采用GUM方法,对实际数据进行不确定度评定实验,结果表明:该模型具有实用性,可替代我国地磁台网比测使用的传统模型。同时,借助本模型的分析,认为可通过以下方法减小测量不确定度:测量次数N应控制在最佳范围内;应科学合理地架设相对记录仪器,使其达到Z轴最佳垂直度和最佳定向状态,并选择日变化最小时段进行测量;掌握仪器修正系数的长期变化特性,提高标定次数和质量;测量时段保持环境温度恒定。

关键词：地磁测量磁通门经纬仪仪器差系统因素比测模型

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临床常见诊疗错误汇编(169)

新医学 1997年第6期 35-37页

作者：马艳青杜志恒古云飞林雨水吴国辉杨秀凤冯秀君于欣

临床常见诊疗错误汇编（１６９）马艳青杜志恒古云飞林雨水吴国辉杨秀凤冯秀君于欣尿糖阴性不要轻易排除糖尿病——１例高渗性非酮症昏迷诊治失误的教训患者男，５６岁。因胸闷、心悸、头晕伴全身乏力３天于１９９２年８月３０日疑“冠... 详细信息

临床常见诊疗错误汇编（１６９）马艳青杜志恒古云飞林雨水吴国辉杨秀凤冯秀君于欣尿糖阴性不要轻易排除糖尿病——１例高渗性非酮症昏迷诊治失误的教训患者男，５６岁。因胸闷、心悸、头晕伴全身乏力３天于１９９２年８月３０日疑“冠心病”入院。胸闷为持续性，服硝酸甘...

关键词：尿糖阴性高渗性肺癌肺肿瘤低血钾异位妊娠宫外孕小剂量胰岛素血糖测定反跳痛代谢病糖尿病高渗糖传尸痨呼吸道感染肺结核患者醛固酮增多症