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公开(公告)号：CN116846410A
公开(公告)日：2023-10-03
申请号：CN202310811820.8
申请日：2023-07-04
申请人： 湖南大学
摘要： 本发明提供一种电声发射系统及其控制方法。所述控制方法包括：预设目标声信号值pref减去电声换能器输出声信号得到第一误差信号pess，第一误差信号pess经过第一控制器后得到参考电流信号iref，参考电流信号iref减去采集的电声换能器输入电流信号ie得到第二误差信号iess，第二误差信号iess经过第二控制器后作为信号波输出到PWM调制模块，PWM调制模块的输出端与单相全桥逆变器开关管的控制端电连接；所述第一控制器为PR控制器，所述第二控制器为比例控制器、PI控制器、PID控制中的一种。
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公开(公告)号：CN116779584A
公开(公告)日：2023-09-19
申请号：CN202311052204.5
申请日：2023-08-21
申请人： 湖南大学
IPC分类号： H01L23/498 , H01L21/48 , H01L21/60
摘要： 本发明涉及半导体设备技术领域，具体为一种低芯片温度梯度的功率半导体模块封装结构及方法，封装结构包括功率半导体芯片、衬板和基板；衬板包括从上至下依次连接的上铜层、陶瓷层和下铜层，功率半导体芯片通过芯片焊料层与上铜层连接，下铜层通过衬板焊料层与基板连接，芯片焊料层的材料分别为第一材料和第二材料，芯片焊料层中应力小于或者等于设定应力的区域选用第二材料，芯片焊料层中应力超过设定应力的区域选用第一材料，第一材料的屈服强度大于第二材料。本发明提出的一种低温度梯度功率半导体模块封装结构在相对较低的成本下，能有效降低功率半导体芯片表面的温度梯度，同时也降低了芯片焊料层的热应力，提高了功率半导体模块的寿命。
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公开(公告)号：CN116738804A
公开(公告)日：2023-09-12
申请号：CN202311032753.6
申请日：2023-08-16
申请人： 湖南大学
IPC分类号： G06F30/23 , G06T17/20 , G06F30/10 , G06F119/02 , G06F119/04 , G06F119/06 , G06F119/08 , G06F119/14
摘要： 本发明公开了一种基于失效物理的功率模块寿命预测方法，包括建立功率模块三维有限元模型，在均匀施加芯片功率损耗的情况下进行温度场仿真得到当前阶段芯片原始温度分布，并导入Matlab中建立的芯片元胞级模型中，将校正后的芯片功率损耗分布导入有限元分析中的芯片有源区上进行热力耦合仿真，得到当前阶段校正后的模块温度分布和焊料层塑性应变能密度分布，结合校正后的芯片功率损耗计算当前阶段的模块热阻和当前阶段的模块寿命；当当前阶段不为第一阶段时，若当前阶段模块热阻与第一阶段模块热阻的比值大于预设阈值，根据每一阶段寿命输出模块寿命。能更准确的模拟焊料层老化过程；具有更高的寿命预测精度；具有良好的通用性。
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公开(公告)号：CN116705734A
公开(公告)日：2023-09-05
申请号：CN202310971573.8
申请日：2023-08-03
申请人： 湖南大学
IPC分类号： H01L23/473 , H01L23/367 , H01L23/427 , H01L23/467
摘要： 一种功率模块的自驱动散热结构，包括内部散热结构、外部被动散热装置和冷却流体，内部散热结构集成到功率模块中，内部散热结构通过流体管道与外部被动散热装置连通，外部被动散热装置布置在高于内部散热结构的位置，冷却流体在内部散热结构与外部被动散热装置之间循环流动，具体为：内部散热结构内的冷却流体吸收功率模块的热量后体积膨胀流入外部被动散热装置，外部被动散热装置将冷却流体的热量传递到环境中，冷却流体冷却后在重力作用下回流到内部散热结构。本发明散热效率高，无需外部能量驱动，且不额外增加功率模块封装体积。
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公开(公告)号：CN116467985B
公开(公告)日：2023-08-29
申请号：CN202310721339.X
申请日：2023-06-19
申请人： 湖南大学
IPC分类号： G06F30/367
摘要： 本发明公开了一种IGBT动态雪崩电流丝预测方法及系统，通过实验获得发生动态雪崩的IGBT集电极‑发射极电压关断波形，即第一波形；构建包含动态雪崩分析的IGBT芯片物理模型；利用模拟退火算法调整所述IGBT芯片物理模型的参数，获得使利用所述IGBT芯片物理模型获得的仿真的IGBT集电极‑发射极电压关断波形与所述第一波形匹配时的IGBT芯片物理模型，即调整后的IGBT芯片物理模型；利用调整后的IGBT芯片物理模型获得动态雪崩电流丝大小。本发明结合了IGBT物理模型，IGBT动态雪崩电流丝预测结果更为可靠。
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公开(公告)号：CN116522833A
公开(公告)日：2023-08-01
申请号：CN202310756645.7
申请日：2023-06-26
申请人： 湖南大学
IPC分类号： G06F30/3308 , G06F17/11
摘要： 本发明公开了一种载流子电路建模方法、设备及存储介质，所述建模方法包括将双极性功率半导体的载流子存储区等分成n个的区域，采用集总电荷来表示每个区域的电荷总量；根据每个区域的集总电荷、空穴电流密度方程、电子电流密度方程以及空穴电流与电子电流的关系得到空穴电流表达式；根据所述空穴电流表达式以及电流连续性方程得到电流连续性方程推导式；根据所述电流连续性方程推导式构建双极性功率半导体芯片内部载流子电路模型。本发明能够描述器件内部特性，提高了功率半导体物理模型的仿真效率。
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公开(公告)号：CN116437260A
公开(公告)日：2023-07-14
申请号：CN202310305124.X
申请日：2023-03-27
申请人： 湖南大学
IPC分类号： H04R1/44
摘要： 本发明提供一种具有有源阻抗匹配电路的电声换能器带宽拓展方法与装置。所述电声换能器带宽拓展方法包括：构建闭环控制系统，令输出电流参考值在s域的表达式为Iac_ref(s)＝‑Vm(s)/(mf×jXf(s))，mf为与频率f对应的曲面的各个点中声功率最大的点所对应的匹配度。所述曲面为oxyz坐标系中声功率与电声换能器的工作频率、匹配度m之间关系的曲面。所述调整后模型为对所述电声换能器的等效模型进行调整得到的模型；对所述电声换能器的等效模型进行的调整具体为：将所述电端结构的电抗在对应电声换能器工作频率f的电抗值进行修改。
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公开(公告)号：CN116154801A
公开(公告)日：2023-05-23
申请号：CN202211455330.0
申请日：2022-11-21
申请人： 湖南大学 , 长沙半导体技术与应用创新研究院
摘要： 本发明提供一种电声换能器自适应宽带匹配控制方法及装置。电声换能器自适应宽带匹配控制方法包括：构建闭环控制系统，Iac_ref(s)经过比例控制器后得到前馈电压参考值；Iac_ref(s)减去Iac(s)后得到的电流误差信号△Iac经过PR控制器后得到的结果与前馈电压参考值相加，相加的结果作为信号波输出到PWM调制模块，PWM调制模块的输出端与单相全桥逆变器(30)开关管的控制端电连接；方法还包括：将电声换能器的工作频带划分为n个子频带，若判断角频率属于某个子频带，则将PR控制器的参数调整为与该子频带对应的PR控制器的参数；矩阵M1、M2、……、Mn互不相同。
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公开(公告)号：CN116131581A
公开(公告)日：2023-05-16
申请号：CN202310405174.5
申请日：2023-04-17
申请人： 湖南大学
摘要： 本发明公开了一种集成振荡抑制电路的功率模块及方法，所述功率模块包括SiC MOSFET管Q1、SiC MOSFET管Q2、第一过压抑制单元、第二过压抑制单元、耦合电路、负载端子、DC‑端子以及DC+端子；耦合电路是由电阻Rc与电感Lc构成的回路，电感Lc包括磁芯以及绕制在磁芯上的线圈，磁芯还与DC+端子、或DC+端子和DC‑端子通过电磁感应产生虚拟电感Lv。本发明通过引入的虚拟电感增加直流母线的寄生电感，实现了SiC MOSFET管的零电压开通，降低了开关损耗，提高了振荡抑制效果；同时，利用过压抑制单元有效抑制了SiC MOSFET管关断过程中的过电压。
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公开(公告)号：CN115441962A
公开(公告)日：2022-12-06
申请号：CN202211071634.7
申请日：2022-09-02
申请人： 湖南大学 , 长沙半导体技术与应用创新研究院
IPC分类号： H04B13/02 , H04L25/02 , H02M7/5387
摘要： 本发明提供一种用于电声换能器的非福斯特宽带匹配控制方法及控制装置，所述非福斯特宽带匹配控制方法包括：构建闭环控制系统，输出电流参考值经过比例控制器后得到参考电流前馈值，输出电流参考值减去功率放大器输出电流后的相减结果经过PR控制器后得到的结果与参考电流前馈值相加，相加的结果输入单相全桥逆变器，得到单相全桥逆变器的输出电压。在电声换能器的第一集中参数模型中，第一静态等效电阻、等效电感模型与第一振动系统等效电路结构相互串联在电声换能器的两个驱动端之间；所述等效电感模型是由非线性电感模型和非线性电阻模型相互串联构成的涡流阻抗模型。
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