英飞凌新一代CoolMOS CFD2超结器件
随着功率密度不断提高，半桥(例如HID半桥或LLC)和全桥(例如ZVS全桥)等软开关拓扑成为理想的解决方案。由于改善了功率器件上di/dt和dv/dt的动态性能，采用这些拓扑可降低系统的开关损耗，提高可靠性。这种情况主要出现在轻载条件下。事实证明，CoolMOS这样的超结器件可以克服这个问题，由于其内部优化了反向恢复过程电荷载流子去除功能，并且消除内部寄生NPN双极晶体管的栓锁问题。通过增强注入载流子的结合率可大幅降低反向恢复电荷，而且增强结合率可降低关断过程中的反向恢复峰值电流，并使反向恢复电荷大幅降低至约为原来的十分之一。对于优化体二极管(图1)性能在硬开关条件下应用而言，反向恢复波形的形状和印刷电路板的设计尤其重要。新一代CoolMOS 650V CFD2改进了体二极管反向恢复性能，而且给击穿电压留有更大的安全裕量。
图1 CoolMOS高压功率MOSFET及其内部体二极管的横截面示意图。
反向恢复行为
新一代CoolMOS 650V CFD的反向恢复特性如图2所示。与标准器件相比，新一代CoolMOS 650V CFD器件具备极低的反向恢复电荷Qrr、极短的反向恢复时间trr和极小的反向恢复电流最大值Irrm。
图2是在di/dt=100A/μs、25°C和Vr=400V等条件下测量的反向恢复波形。相对于标准器件，新一代CFD器件具备极低的Qrr、trr和Irrm。
与此同时，尽管Qrr、trr和Irrm大幅降低，但这种新器件的波形仍然显示出软特性。这种特性十分适用于硬换流，旨在避免电压过冲和确保器件可靠运行。
换流耐用性
图3新一代CoolMOS 650V CFD2器件的反向恢复波形。即使在测试仪达到最大功率条件下，这些器件也不会受损。
图3的反向恢复测量结果(在di/dt " 2000A/μs的条件下)显示了CoolMOS(tm) 650V CFD2器件的换流耐用性。
在这些条件下，无任何器件受损。相对于其他超结器件波动剧烈的波形，这些波形仍然显示出了软特性。显而易见，这对于设计人员而言是一大优势。设计人员可通过优化其应用，获得最大性能，同时不必担心器件在体二极管进行硬换流时发生损毁。
Qrr 和 trr 与温度关系
图4 310mΩ 650V CFD器件的Qrr 和Trr 与温度关系。
对于设计人员而言，了解Qrr和trr与温度关系至关重要。Qrr和trr值会随着温度的升高而增大，这是因为器件中的载流子在高温下不断增加。图4显示了310mΩ 650V CFD2器件的Qrr和trr值与温度的这种关系。从图形可看出Qrr和 trr与温度成线性关系。
Qrr 和Trr与通态电阻关系
另一个需要注意的重要方面是Qrr和trr与器件的通态电阻关系，如图5和图6所示。图5和图6将新一代基于C6技术的650V CFD2器件与英飞凌前代基于C3技术的600V CFD 进行对比。
图5 Qrr 与通态电阻关系，测量条件为25°C 。将80 mΩ、310 mΩ和 660mΩ650V CFD2器件与前代基于C3技术的600V CFD对比。
显然，全新的650V CFD2器件相对于前代技术，在动态特性(Qrr、trr)和最低通态电阻之间达到更好的平衡。
图6 trr与通态电阻关系，测量条件为25°C。将80mΩ、310mΩ和660mΩ 650V CFD2器件与前代基于C3技术的600V CFD对比。
在HID桥上的性能评估
我们还将这些新器件的性能与HID半桥上采用的SPD07N60C3进行了对比。通过采用新一代CoolMOS CFD2器件，可无需使用D2、D3、D4和D5二极管，从而降低了系统成本(图7)。
图7 典型的HID半桥电路。利用全新的CoolMOS(tm) 650V CFD2器件代替T2 和 T3晶体管，无需采用D2 至D5的二极管。
图8为T2 和T3晶体管为SPD07N60C3以及D2、D3、D4和D5二极管使用时，获得的波形。采用这种设置时，我们可获得91.81%的效率。
图8 将SPD07N60C3作为开关和D2至 D5二极管使用时，在T3晶体管关断阶段的电路波形。系统效率达到91.81%。
通过去除与晶体管串联的二极管，可消除额外的正向压降。当开关损耗因存储在MOSFET内的反向恢复电荷而增大时，该解决方案需要MOSFET的内置体二极管具备更出色的性能。具体情况如图9所示。除了开关损耗增大，另一个缺点是MOSFET最终会因高反向恢复电流而受损。
图9 SPD07N60C3(不带D2至D5二极管)在T3晶体管关断阶段的波形。系统效率为89.72%。
采用新一代IPD65R660CFD器件可获得卓越的解决方案。由于这种MOSFET的内置体二极管的性能出众，可不采用D2至D5二极管，从而大幅提高系统效率。具体如图10所示。
图10 IPD65R660CFD(无需D2至D5二极管)在T3晶体管关断阶段的波形。系统效率为92.81%。
新一代IPD65R660CFD器件的内置体二极管的优化结构与极低的反向恢复电荷特性的有机结合，还有助于确保器件的可靠运行。
结论
英飞凌新一代CoolMOS CFD2器件具备最低的通态电阻和高达650V的阻断电压。这种的器件还具备极低的反向恢复电荷和结实耐用的内置体二极管。数据表规范中将提供全新的Qrr和trr最大值。我们还评估了这种新器件在典型HID半桥电路应用中的性能：省去4个二极管，并获得出色效率。由于内置体二极管具备650V的击穿电压和结实的结构，因此这种新器件拥有更多安全特性，可防止在MOSFET硬换流过程中被损坏。
建筑照明设计标准 中华人民共和国国家标准 建筑照明设计标准 Standard for lighting design of buildings GB 50034-2004 前言 本标准系在原国家标准《民用建筑照明设计标准》GBJl33---90和《工业企业照明设计标准》GB 50034---92的基础上，总结了居住、公共和工业建筑照明经验，通过普查和重点实测调查，并参考了国内外建筑照明标准和照明节能标准经修订、合并而成。其中照明节能部分是由国家发展和改革委员会环境和资源综合利用司组织主编单位完成的。 本标准由总则、术语、一般规定、照明数量和质量、照明标准值、照明节能、照明配电及控制、照明管理与监督共八章和二个附录组成。主要规定了居住、公共和工业建筑的照明标准值、照明质量和照明功率密度。 2 术语 3 一般规定 3.1 照明方式和照明种类 3.1.1 按下列要求确定照明方式： 1 工作场所通常应设置一般照明； 2 同一场所内的不同区域有不同照度要求时，应采用分区一般照明； 3 对于部分作业面照度要求较高，只采用一般照明不合理的场所，宜采用混合照明； 4 在一个工作场所内不应只采用局部照明。 3.1.2 按下列要求确定照明种类： 1 工作场所均应设置正常照明 2 工作场所下列情况应设置应急照明； 1）正常照明因故障熄灭后，需确保正常工作或活动继续进行的场所，应设置备用照明； 2）正常照明因故障熄灭后，需确保人员安全疏散的出口和通道，应设置疏散照明。 3 大面积场所宜设置值班照明。 4 有警戒任务的场所，应根据警戒范围的要求设置警卫照明。 5 有危及航行安全的建筑物、构筑物上，应根据航行要求设置障碍照明。 4 照明数量和质量 4．1 照度 4．1．1 照度标准值应按0．5、1、3、5、10、15、20、30、50、75、100、150、200、300、500、750、1000、1500、2000、3000、50001x分级。4．1．2 本标准规定的照度值均为作业面或参考平面上的维持平均照度值。各类房间或场所的维持平均照度值应符合第5章的规定。 4．1．3 符合下列条件之一及以上时，作业面或参考平面的照度，可按照度标准值分级提高一级。 1 视觉要求高的精细作业场所，眼睛至识别对象的距离大于500mm时； 2 连续长时间紧张的视觉作业，对视觉器官有不良影响时； 3 识别移动对象，要求识别时间短促而辨认困难时； 4 视觉作业对操作安全有重要影响时； 5 识别对象亮度对比小于0.3时； 6 作业精度要求较高，且产生差错会造成很大损失时； 7 视觉能力低于正常能力时； 8 建筑等级和功能要求高时。 4．1．4 符合下列条件之一及以上时，作业面或参考平面的照度，可按照度标准值分级降低一级。 1 进行很短时间的作业时； 2 作业精度或速度无关紧要时； 3 建筑等级和功能要求较低时。 4．1．5 作业面邻近周围的照度可低于作业面照度，但不宜低于表4.1.5的数值。 4．1．7 在一般情况下，设计照度值与照度标准值相比较，可有—10％—+10％的偏差。 5 照明标准值 5.1 居住建筑
新一代大众型CoolMOS? C6上市及应用 英飞凌科技股份公司推出下一代高性能金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）600V CoolMOS? C6系列。有了600V CoolMOS? C6系列器件，诸如PFC（功率因数校正）级或PWM（脉宽调制）级等能源转换产品 的能源效率可得到大幅提升。全新C6技术融合了现代超结结构及包括超低 单位面积导通电阻（例如采用TO-220封装，电阻仅为99毫欧）在内的补偿器件的优势，同时具有更低的电容开关损耗、更简单的开关特性控制特性和更结实耐用的增强型体二极管。 ?C6系列是英飞凌推出的新一代CoolMOS?金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）。英飞凌在CoolMOS? C3和CoolMOS? CP等前代系列产品的基础上，进一步提高了开关速度并降低了导通电阻。CoolMOS? C3是一个应用非常广泛的产品系列，而CP系列可满足需要最高开关速度和最低导通电阻的各种专门应用的需求。 ?最新推出的600V CoolMOS? C6器件，融合了CoolMOS? C3和CoolMOS? CP两个产品系列的优势。例如，电源厂商可受益于超结CP系列的优势——包括极低电容损耗和极低单位面积导通电阻等，设计出更高效、更紧凑、更轻更凉的电源产品。与此同时，开关控制性能和抗电路板寄生电感和电容特性性能也得到大幅提升。相对于CP系列的设计而言，CoolMOS? C6简化了PCB系统布局。具体而言，这意味着在CoolMOS? C6系列内，栅极电荷、电压/电流斜率和内部栅极电阻达到了优化和谐状 态，即使低至零欧姆的栅极电阻，也不会产生过高的电压或电流斜率。此外，C6器件具备出色的体二极管硬换流抗受能力，因此可避免使用昂贵的快速体二极管组件。
功率谱定义 从确定性信号功率计算开始 ()()221 11lim lim 222T T T T T P x t dt X d T T ωωπ∞--∞→∞→∞==?? ()()21lim 2T T S X T ωω→∞= S(w)为功率谱密度，简称功率谱 则 ()12P S d ωωπ+∞-∞= ? 随机信号的功率谱密度 （1）样本功率谱与功率谱密度 ()()21,lim ,2X T T S X T ωξωξ→∞= 针对一个具体的样本而言，其是一个确定性的信号 (2) 随机信号的平均功率及平均功率谱密度 ()X X P E P ξ=???? 需要对具体的样本取概率均值才能计算出功率 ()()()21,lim ,2X X T T S E S E X T ωωξωξ→∞??==?????? 故功率谱密度是对所有概率取期望的反应。 （3）自相关函数与功率谱密度 ()()R S τω? （4）信号的自相关函数计算 分为确定信号和随机信号 确定信号 02002*0 1()lim ()()T T x T R x t x t dt T ττ-→∞=-? 周期信号 0202*0 1()()()T T x R x t x t dt T ττ-=-? 随机信号 *()[()()]x R E x t x t ττ=- 2 功率计算 （1）根据定义来计算
（2）周期信号如何计算 0cos()A t ω的计算 200()()1()[]2 A A s d T πσωωπσωωωω+∞-∞-++==?不好算因此放弃，但是应该可以类推得出结论 (3)自相关函数计算 0cos()A t ω的计算 /2 200/2 /222000/2201()cos()cos(())cos()cos(2)1[]2 cos()2 T T T T r A t t d T A A t d T A τωωτωωτωωτωωτ+-+-=-+-==?? 所以其功率谱为 200()2 A πσωωσωω（-）+（+） 0j t Ae ω的计算 0000/2()2/2 /22/2 21()1T j t j t T T j T j r A e e dt T A e dt T A e ωωτωτωτ τ+---+-===?? 总结：因此周期函数，首先转换成傅里叶级数，然后再通过自相关函数的定义计算自相关函数，得到其功率谱密度。
功率谱估计仿真实验 选题条件：对于给定的一个信号()()()t t f t f t x ?ππ++=212sin 2)2sin(，其中1f =50Hz ， 2f =100Hz ，()t ?为白噪声，采样频率Fs 为1000Hz ，对其进行功率谱估 计。 仿真目标：采用多种方法对该指定信号进行功率谱估计，计算其功率谱密度，比较 各种估计方法的优劣。 设计思路：本仿真实验采用经典谱估计中的周期图法对给定信号进行谱估计。但是 由于其自身的缺陷，使得频率分辨率较低。为了不断满足需要，找到恰 当的估计法，实验使依次使用了周期图法的改进型方法如分段周期图法、 窗函数法以及修正的周期图法进行功率谱估计，对四种方法得出的谱估 计波形进行比较分析，得出估计效果最好的基于周期图法的谱估计方法。 仿真指标：频率分辨率、估计量的方差、频谱光滑度 平台说明：本实验采用MATLAB7.0仿真软件，基于WINDOWS-XP 系统。Matlab 是 一个集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体的工程分析处理软件。它提供的部分算法函数为功率谱估计提供了一条可行的方便途径，如PSD 和CSD 可以自动实现Welch 法估计，而不需要自己编程。但是较为有限，大部分需要自己编写相应的M 文件来实现。 实现方法： 一、周期图法 周期图法是直接将信号的采样数据()n x 进行傅立叶变换求功率谱密度估计。假设有限长随机信号序列()n x ，将它的功率谱按定义写出如下： ()()??? ?????+=∑-=-∞→2121lim N N n n j N j xx e n x N E e P ωω 如果忽略上式中求统计平均的运算，观测数据为：()n x 10-≤≤N n ，便得到了周期图法的定义： ()()2 10 ^ 1n j N n j xx e n x N e P ωω--=∑=， 式中的绝对值符号内的部分可以用FFT 计算，这样就可得到周期图法的计算框图如下所示： () ω j xx e ^ 图1 周期图法计算功率谱框图 采用周期图法时，可以分取不同的信号长度256、512和1024，分别进行功率谱
建筑照明功率密度值 由原国家经贸委经中国绿色照明工程项目办公室下达的关于编制国家建筑归明节能标准的任务，现已完成。建 设部已于6月发布公告，自2004年12月1日起开始执行。除居住建筑外，办公、商业、旅馆、医院、学校和工业等6 类建筑的照明节能标准作为强制性条文严格执行。 标准的制订主要依据大量的照明重点实测调查和普查的数据结果，并参考一些发达国家的照明节能标准，结合 我国照明产品性能指标，经过周密论证和综合经济分析制定的。 标准根据我国能源形势和环境保护的总要求，在建筑照明领域必须提高能效，最大限度地节约能源，减少有害 气体排放，以保护环境，同时标准也反映了我国当前电光源、灯具和电气附件的新发展和亲水平。如三基色稀土荧光灯， 金属卤化物灯等优质高效光源，电子和节能型电感镇流器的大量生产和推广应用，科学合理的优化设计以及加强监督管 理等，都将促进我国绿色照明的实施。现将7类建筑的照明功率密度值分述如下。 1、居住建筑 居住建筑每户照明功率密度值不宜大于表1的规定。 表1 居住建筑每户照明功率密度值 照明功率密度/(w/?) 房间或场所对应照度值/Ix 现行值目标值 起居室 100 卧室 75 餐厅 7 6 150
厨房 100 卫生间 100 2、办公建筑 办公建筑照明功率密度值不应大于表2的规定。 表2办公建筑照明功率密度值 照明功率密度/(w/?) 房间或场所对应照度值/Ix 现行值目标值普通办公室 11 9 300 高档办公室、设计室 18 15 500 公议室 11 9 300 营业厅 13 11 300 文件不理、复印、发行室 11 9 300 档案室 8 7 200 3、商业建筑 商业建筑照明功率密度值不应大于表3的规定。 表3商业建筑用功率密度值 照明功率密度/(w/?) 房间或场所对应照度值/Ix 现行值目标值一般商店营业厅 12 10 300 高档商店营业厅 19 16 500 一般超市营业厅 13 11 300 高档超市营业厅 20 17 500 4、旅馆建筑 旅馆建筑照明功率密度值不应大于表4的规定。 表4旅馆建筑照明功率密度值 照明功率密度/(w/?) 房间或场所对应照度值/Ix 现行值目标值客房— 15 13 中餐厅 13 11 200
英飞凌推出最新EconoPACK? + D家族 在德国纽伦堡举办的PCIM Europe 2011展会(5月17日至19日)上，英飞凌科技展出了最新EconoPACK™ + D家族额定电流最高为450A的最新一代1200V和1700V系列功率半导体模块。以业界享有盛誉的EconoPACK™+平台为蓝本，英飞凌开发了新的EconoPACK ™ + D 系列，以满足诸如可再生能源系统、商用电动车辆、电梯、工业驱动装置或电源等应用不断提高的要求。得益于诸如超声波焊接功率端子、优化基板结构或可靠的创新PressFIT压接式管脚技术等不计其数的改进和创新，英飞凌新推出的这些模块，能够让客户设计出坚固高效、外形小巧的功率转换器。 更长使用寿命、更高功率密度，以及允许使用新一代芯片的坚固的模块封装这些正是开发新的功率模块所面临的主要挑战。新的应用领域提出了苛刻的电气和机械要求，例如城市公交车和货车等商用车辆的电动或混合动力驱动装置。这些车辆及所使用的器件，包括功率模块，必须承受很高的电应力和沉重的机械负荷(如撞击或震动)，以及运行过程中温度的频繁变化。 英飞凌科技副总裁兼工业电源部总经理Martin Hierholzer表示：英飞凌最新推出的EconoPACK™ + D，是一个引领潮流的功率模块家族。这是因为，只有这种采用了适当的电和结构的连接技术的模块封装，才能让新一代芯片充分发挥其潜力。以可再生能源系统和电动商用车辆为代表的新型应用，提出了越来越高的要求，因此，我们的创新封装概念专门针对系统集成实现了优化，为高效坚固、外形小巧的变频器设计铺平了道路。 这个额定电流为225A至450A、额定电压为1200V和1700V的模块家族，为开发高效的紧凑式变频器创造了条件。EconoPACKTM + D的螺丝型电源端子可以实现极好的电气连接，PressFIT控制管脚则可实现变频器的无焊连
t=0:0.0001:0.1; %时间间隔为0.0001，说明采样频率为10000Hz x=square(2*pi*1000*t); %产生基频为1000Hz的方波信号 n=randn(size(t)); %白噪声 f=x+n; %在信号中加入白噪声 figure(1); subplot(2,1,1); plot(f); %画出原始信号的波形图 ylabel('幅值(V)'); xlabel('时间(s)'); title('原始信号'); y=fft(f,1000); %对原始信号进行离散傅里叶变换，参加DFT采样点的个数为1000 subplot(2,1,2); m=abs(y); f1=(0:length(y)/2-1)'*10000/length(y);%计算变换后不同点对应的幅值plot(f1,m(1:length(y)/2)); ylabel('幅值的模'); xlabel('时间(s)'); title('原始信号傅里叶变换'); %用周期图法估计功率谱密度 p=y.*conj(y)/1000; %计算功率谱密度 ff=10000*(0:499)/1000; %计算变换后不同点对应的频率值 figure(2); plot(ff,p(1:500)); ylabel('幅值'); xlabel('频率(Hz)'); title('功率谱密度（周期图法）'); 功率谱估计在现代信号处理中是一个很重要的课题，涉及的问题很多。在这里，结合matlab，我做一个粗略介绍。功率谱估计可以分为经典谱估计方法与现代谱估计方法。经典谱估计中最简单的就是周期图法，又分为直接法与间接法。直接法先取N点数据的傅里叶变换（即频谱），然后取频谱与其共轭的乘积，就得到功率谱的估计；间接法先计
半导体功率器件的散热计算 晨怡热管2006-12-31 0:58:06 【摘要】本文通过对半导体功率器件发热及传热机理的讨论，导出了半导体功率器件的散热计算方法。 【关键词】半导体功率器件功耗发热热阻散热器强制冷却 一、半导体功率器件的类型和功耗特点 一般地说，半导体功率器件是指耗散功率在1瓦或以上的半导体器件。 按照半导体功率器件的运用方式，可分为半导体功率放大器件和半导体功率开关器件。 1、半导体功率放大器件 半导体功率放大器又因其放大电路的类型分为甲类放大器、乙类推挽放大器、甲乙类推挽放大器和丙类放大器。甲类放大器的理论效率只有50%，实际运用时则只有30%左右；乙类推挽放大器的理论效率也只有78.5%，实际运用时则只有60%左右；甲乙类推挽放大器和丙类放大器的效率介乎甲类放大器和乙类推挽放大器之间。 也就是说，半导体功率放大器件从电源中取用的功率只有一部分作为有用功率输送到负载上去，其余的功率则消耗在半导体功率放大器件上，半导体功率放大器在工作时消耗在半导体功率放大器件上的功率称为半导体功率放大器件的功耗。 半导体功率放大器件的功耗为其集电极—发射极之间的电压降乘以集电极电流： P D=U ce·I c （式1—1） 式中P D为半导体功率放大器件的功耗（单位W）。 U ce为半导体功率放大器件集电极—发射极之间的电压降（单位V）。 I c 为半导体功率放大器件的集电极电流（单位A）。 线性调整型直流稳压电源中的调整管是工作在放大状态的半导体功率放大器件，所以其功耗的计算和半导体功率放大器件的功耗计算是相似的。例如一个集成三端稳压器，其功耗就是：输入端—输出端电压差乘以输出电流。 2、半导体功率开关器件 半导体功率开关器件例如晶体闸流管、开关三极管等。它们的工作状态只有两个：关断（截止）或导通（饱和）。 理想的开关器件在关断（截止）时，其两端的电压较高，但电流为零，所
matlab实现功率谱密度分析psd及详细解说 功率谱密度幅值的具体含义？？ 求信号功率谱时候用下面的不同方法，功率谱密度的幅值大小相差很大！ 我的问题是，计算具体信号时，到底应该以什么准则决定该选用什么方法啊？ 功率谱密度的幅植的具体意义是什么？？下面是一些不同方法计算同一信号的matlab 程序！欢迎大家给点建议！ 直接法： 直接法又称周期图法，它是把随机序列x(n)的N个观测数据视为一能量有限的序列，直接计算x(n)的离散傅立叶变换，得X(k)，然后再取其幅值的平方，并除以N，作为序列x(n)真实功率谱的估计。 Matlab代码示例： clear; Fs=1000; %采样频率 n=0:1/Fs:1; %产生含有噪声的序列 xn=cos(2*pi*40*n)+3*cos(2*pi*100*n)+randn(size(n)); window=boxcar(length(xn)); %矩形窗 nfft=1024; [Pxx,f]=periodogram(xn,window,nfft,Fs); %直接法 plot(f,10*log10(Pxx)); 间接法： 间接法先由序列x(n)估计出自相关函数R(n)，然后对R(n)进行傅立叶变换，便得到x(n)的功率谱估计。 Matlab代码示例： clear; Fs=1000; %采样频率 n=0:1/Fs:1; %产生含有噪声的序列 xn=cos(2*pi*40*n)+3*cos(2*pi*100*n)+randn(size(n)); nfft=1024; cxn=xcorr(xn,'unbiased'); %计算序列的自相关函数 CXk=fft(cxn,nfft); Pxx=abs(CXk);
1 常用电子元件及封装 1、电阻 使用的贴片电阻封装常见为0603和0805两种，。一般的贴片电阻阻值精度为５％，0603封装电阻功率为１／１０Ｗ，0805封装电阻功率为１／８Ｗ。中发通常100只起售 如图： 直插封装的电阻用于大功率的场合，体积越大的功率越大，一般１／4Ｗ的就够用了 2、电容 电容的容值小于等于100nF时，可以使用0603或0805封装贴片陶瓷电容。智能车上最常用的容值为100nF（104），容值精度为20％，耐压50V。 如图：
电容的容值大于100nF时，要根据应用场合的需要来选择使用贴片钽电容、贴片陶瓷电容或直插式铝电解电容。 贴片钽电容特点是贵、稳定、高频特性好。常用的容值为10uF、100uF、470 uF 等，耐压应取工作电压的二倍以上。注意使用时极性不要接反，带杠的是正极。 如图： 贴片陶瓷电容是新兴的替代小型贴片钽电容的产品，小容量（如10uF）价格较贴片钽电容便宜得多，体积基本相同。具有同样良好的高频特性和更低的内阻，但容量随温度变化大，适合用在电源的整流和去耦方面。 如图：
直插式铝电解电容最大的特点就是便宜，和其他电容相比，单位容量价格最低。它也是用于电源的整流和去耦方面，常用的容值为100uF、470uF、1000uF等。缺点是自身带有感性，使用时需并联陶瓷电容以提高高频性能。容值精度较低且随温度变化，寿命相对较短。有极性不可反接，带杠的是负极。 如图： 3、电感 电感使用1315和0808两种直插封装： 1315封装电感如下图：
0808封装电感如下图：
4、二极管
整流二极管（1N4007），高速二极管（FR157、1N4148），肖特基二极管（1N5819、1N5822），瞬态电压抑制二极管（P6KE），必须使用括号内标明的型号或用与之性能相近的型号替换，建议使用贴片封装。 发光二极管（LED）有0603、0805、1206、1210等贴片封装和Φ3、Φ5等直插封装，封装体积越大亮度越高，可承受的电流也越大。颜色自选（蓝、紫、白这三种颜色的LED较贵）。二极管带杠、带点、腿短一端为负极。
照明系统照度检测和功率密度值记录表 共3页第1页单位（子单位） 工程名称 分部工程建筑节能分项工程配电与照明节能施工单位检测日期2013年10月10日 序号检测 部位 照度值（lx） 设计要求 照度值（lx） 检测情况 功率密度值 (W2/m2) 检测结论 1 13层 公共 走道 100 92 小于4 符合要求 2 14层 公共 走道 100 101 小于4 符合要求 3 15层 公共 走道 100 95 小于4 符合要求 4 16层 公共 走道 100 91 小于4 符合要求 5 17层 公共 走道 100 105 小于4 符合要求 专业监理工程师（建设单位项目专业技术负 责人）施工单 位 质检员 施工员 记录员
共3页第2页单位（子单位） 工程名称 分部工程建筑节能分项工程配电与照明节能施工单位检测日期2013年10月11日 序号检测 部位 照度值（lx） 设计要求 照度值（lx） 检测情况 功率密度值 (W2/m2) 检测结论 1 18层 公共 走道 100 96 小于4 符合要求 2 19层 公共 走道 100 92 小于4 符合要求 3 20层 公共 走道 100 104 小于4 符合要求 4 21层 公共 走道 100 103 小于4 符合要求 5 22层 公共 走道 100 93 小于4 符合要求 专业监理工程师（建设单位项目专业技术负 责人）施工单 位 质检员 施工员 记录员
共3页第2页单位（子单位） 工程名称 分部工程建筑节能分项工程配电与照明节能施工单位检测日期2013年10月12日 序号检测 部位 照度值（lx） 设计要求 照度值（lx） 检测情况 功率密度值 (W2/m2) 检测结论 1 23层 公共 走道 100 96 小于4 符合要求 2 24层 公共 走道 100 92 小于4 符合要求 3 25层 公共 走道 100 104 小于4 符合要求 4 26层 公共 走道 100 103 小于4 符合要求 专业监理工程师（建设单位项目专业技术负 责人）施工单 位 质检员 施工员 记录员
1.基本方法 周期图法是直接将信号的采样数据x(n)进行Fourier变换求取功率谱密度估计的方法。假定有限长随机信号序列为x(n)。它的Fourier变换和功率谱密度估计存在下面的关系： 式中，N为随机信号序列x(n)的长度。在离散的频率点f=kΔf,有： 其中，FFT[x(n)]为对序列x(n)的Fourier变换，由于FFT[x(n)]的周期为N，求得的功率谱估计以N为周期，因此这种方法称为周期图法。下面用例子说明如何采用这种方法进行功率谱 用有限长样本序列的Fourier变换来表示随机序列的功率谱，只是一种估计或近似，不可避免存在误差。为了减少误差，使功率谱估计更加平滑，可采用分段平均周期图法（Bartlett法）、加窗平均周期图法（Welch 法）等方法加以改进。 2. 分段平均周期图法（Bartlett法） 将信号序列x(n)，n=0,1,…,N-1，分成互不重叠的P个小段，每小段由m个采样值，则P*m=N。对每个小段信号序列进行功率谱估计，然后再取平均作为整个序列x(n)的功率谱估计。 平均周期图法还可以对信号x(n)进行重叠分段，如按2:1重叠分段，即前一段信号和后一段信号有一半是重叠的。对每一小段信号序列进行功率谱估计，然后再取平均值作为整个序列x(n)的功率谱估计。这两种方法都称为平均周期图法，一般后者比前者好。程序运行结果为图9-5，上图采用不重叠分段法的功率谱估计，下图为2:1重叠分段的功率谱估计，可见后者估计曲线较为平滑。与上例比较，平均周期图法功率谱估计具有明显效果（涨落曲线靠近0dB）。 3.加窗平均周期图法 加窗平均周期图法是对分段平均周期图法的改进。在信号序列x(n)分段后，用非矩形窗口对每一小段信号序列进行预处理，再采用前述分段平均周期图法进行整个信号序列x(n)的功率谱估计。由窗函数的基本知识（第7章）可知，采用合适的非矩形窗口对信号进行处理可减小“频谱泄露”，同时可增加频峰的宽度，从而提高频谱分辨率。 其中上图采用无重叠数据分段的加窗平均周期图法进行功率谱估计，而下图采用重叠数据分段的加窗平均周期图法进行功率谱估计，显然后者是更佳的，信号谱峰加宽，而噪声谱均在0dB附近，更为平坦（注意采用无重叠数据分段噪声的最大的下降分贝数大于5dB，而重叠数据分段周期图法噪声的最大下降分贝数小于5dB）。 4. Welch法估计及其MATLAB函数 Welch功率谱密度就是用改进的平均周期图法来求取随机信号的功率谱密度估计的。Welch 法采用信号重叠分段、加窗函数和FFT算法等计算一个信号序列的自功率谱估计(PSD如上例中的下半部分的求法)和两个信号序列的互功率谱估计（CSD）。 MATLAB信号处理工具箱函数提供了专门的函数PSD和CSD自动实现Welch法估计，而不需要自己编程。 （1）函数psd利用Welch法估计一个信号自功率谱密度，函数调用格式为： [Pxx[,f]]=psd(x[,Nfft,Fs,window,Noverlap,’dflag’]) 式中，x为信号序列；Nfft为采用的FFT长度。这一值决定了功率谱估计速度，当Nfft采用2的幂时，程序采用快速算法；Fs为采样频率；Window定义窗函数和x分段序列的长度。窗函数长度必须小于或等于Nfft，否则会给出错误信息；Noverlap为分段序列重叠的采样
照明功率密度表 Prepared on 22 November 2020
居住建筑每户照明功率密度 房间或场所照明功率密度（W/m2） 对应照度值（lx）现行值目标值 起居室 7 6 100 卧室75 餐厅150 厨房100 卫生间100 办公室照明功率密度 房间或场所照明功率密度（W/m2） 对应照度值（lx）现行值目标值 普通办公室11 9 300 高档办公事、设计室18 15 500 会议室11 9 300 营业厅13 11 300 文件整理、复印、发行室11 9 300 档案室8 7 200 商业建筑照明功率密度值 房间或场所照明功率密度（W/m2） 对应照度值（lx）现行值目标值 一般商店营业厅12 10 300 高档商店营业厅19 16 500 一般超市营业厅13 11 300 高档超市营业厅20 17 500 旅馆建筑照明功率密度值 房间或场所照明功率密度（W/m2） 对应照度值（lx）现行值目标值 客厅15 13 -------- 中餐厅13 11 200 多功能厅18 15 300 客厅层走廊 5 4 50 门厅15 13 300
医院建筑照明功率密度值 房间或场所照明功率密度（W/m2） 对应照度值（lx）现行值目标值 治疗室11 9 300 化验室18 15 500 手术室30 25 750 候诊室、挂号室8 7 200 病房 6 5 100 护士站11 9 300 药房20 17 500 重症监护室11 9 300 学校照明功率密度值 房间或场所照明功率密度（W/m2） 对应照度值（lx）现行值目标值 教室、阅览室11 9 300 实验室11 9 300 美术教室18 15 500 多媒体教室11 9 300 工业建筑照明密度值 房间或场所 照明功率密度 （W/m2） 对应照度值 （lx） 现行值目标值 1通用房间或场所 实验室一般11 9 300 精细18 15 500 检验 11 9 300 27 23 750 计量室、测量室18 15 500 变、配电 站 配电装置室8 7 200 变压器室 5 4 100 电源设备室、发电机室8 7 200 控制室 11 9 300 18 15 500 电话站、网络中心、计算机站18 15 500
功率模块选型设计 对于一个具体的应用来说，选择功率模块时需要考虑其在任何静态、动态、过载（如短路）的运行情况下： ①器件耐压； ②在实际的冷却条件下，电流的承受力； ③最适合的开关频率； ④安全工作区(SOC)限制； ⑤散热条件与最高运行温度限制； ⑥封装和安装方式 ⑦成本和技术风险 (1)器件耐压设计=(+)K2 =(1.15*600+200)*1.1 =979(V) (1) 式中： ——过电压系数 ——安全系数 ——额定直流电压 ——关断即将结束时的尖峰电压 考虑到回馈制动，电压波动，开关过程引起的电压尖峰等因素，通常选择功率管器件耐压都是母线电压的一倍，故IGBT的电压额定值选用1200V。 (2)器件的电流选择
在电力电子设备中，选择功率管模块时，通常先计算通过功率管的最大电流值，然后根据该设备的特点，考虑到过载、电压波动、开关尖峰、温度等因素考虑一倍的安全余量来选择相应的功率管。 流过IGBT的最大电流为： = =300××1.2×1×1.5 =763.56(A) (2) 式中： ——电流尖峰系数 ——温度降额系数 ——过载系数 ——牵引电动机峰值电流 IGBT的电流额定值选用=800A (3)合适的开关频率 功率管的损耗主要由通态损耗和开关损耗组成，不同的开关频率，通态损耗和开关损耗所占的比例不同。而决定功率管通态损耗的饱和压降和决定开关损耗的开关时间（,）又是一对矛盾，因此应根据不同的开关频率来选择不同特征的功率管。 在低频如<10kHz时，通态损耗是主要的，这需要选择低饱和压降型功率管；当≥15kHz时，开关损耗是主要的，通态损耗占的比例比较小。
英飞凌新一代CoolMOS CFD2超结器件 随着功率密度不断提高，半桥(例如HID半桥或LLC)和全桥(例如ZVS全桥)等软开关拓扑成为理想的解决方案。由于改善了功率器件上di/dt和dv/dt的动态性能，采用这些拓扑可降低系统的开关损耗，提高可靠性。这种情况主要出现在轻载条件下。事实证明，CoolMOS这样的超结器件可以克服这个问题，由于其内部优化了反向恢复过程电荷载流子去除功能，并且消除内部寄生NPN双极晶体管的栓锁问题。通过增强注入载流子的结合率可大幅降低反向恢复电荷，而且增强结合率可降低关断过程中的反向恢复峰值电流，并使反向恢复电荷大幅降低至约为原来的十分之一。对于优化体二极管(图1)性能在硬开关条件下应用而言，反向恢复波形的形状和印刷电路板的设计尤其重要。新一代CoolMOS 650V CFD2改进了体二极管反向恢复性能，而且给击穿电压留有更大的安全裕量。 图1 CoolMOS高压功率MOSFET及其内部体二极管的横截面示意图。 反向恢复行为 新一代CoolMOS 650V CFD的反向恢复特性如图2所示。与标准器件相比，新一代CoolMOS 650V CFD器件具备极低的反向恢复电荷Qrr、极短的反向恢复时间trr和极小的反向恢复电流最大值Irrm。
图2是在di/dt=100A/μs、25°C和Vr=400V等条件下测量的反向恢复波形。相对于标准器件，新一代CFD器件具备极低的Qrr、trr和Irrm。 与此同时，尽管Qrr、trr和Irrm大幅降低，但这种新器件的波形仍然显示出软特性。这种特性十分适用于硬换流，旨在避免电压过冲和确保器件可靠运行。 换流耐用性
英飞凌各代IGBT模块技术详解 IGBT 是绝缘门极双极型晶体管（Isolated Gate Bipolar Transistor）的英文缩写。它是八十年代末，九十年代初迅速发展起来的新型复合器件。由于它将 MOSFET 和 GTR 的 优点集于一身，既有输入阻抗高，速度快，热稳定性好，电压驱动（MOSFET 的优点， 克服 GTR 缺点）；又具有通态压降低，可以向高电压、大电流方向发展（GTR 的优点，克服 MOSFET 的缺点）等综合优点，因此 IGBT 发展很快，在开关频率大于 1KHz，功 率大于 5KW 的应用场合具有优势。随着以 MOSFET、IGBT 为代表的电压控制型器件的 出现，电力电子技术便从低频迅速迈入了高频电力电子阶段，并使电力电子技术发展得更加丰富，同时为高效节能、省材、新能源、自动化及智能化提供了新的机遇。 英飞凌／EUPEC IGBT 芯片发展经历了三代，下面将具体介绍。 一、IGBT1－平面栅穿通（PT）型 IGBT （1988 1995） 西门子第一代 IGBT 芯片也是采用平面栅、PT 型 IGBT 工艺，这是最初的 IGBT 概念 原型产品。生产时间是 1990 年－ 1995 年。西门子第一代 IGBT 以后缀为“DN1” 来区分。如 BSM150GB120DN1。 图 1.1 PT-IGBT 结构图 PT 型 IGBT 是在厚度约为 300－500μm 的硅衬底上外延生长有源层，在外延层上制作IGBT 元胞。PT-IGBT 具有类 GTR 特性，在向 1200V 以上高压方向发展时，遇到了高阻、
厚外延难度大、成本高、可靠性较低的障碍。因此，PT-IGBT 适合生产低压器件，600V 系列 IGBT 有优势。 二、IGBT2－第二代平面栅 NPT-IGBT 西门子公司经过了潜心研究，于 1989 年在 IEEE 功率电子专家会议（PESC）上率先提出了 NPT－IGBT 概念。由于随着 IGBT 耐压的提高，如电压VCE≥1200V，要求 IGBT 承受耐压的基区厚度dB>100μm，在硅衬底上外延生长高阻厚外延的做法，不仅成本高，而且外延层的掺杂浓度和外延层的均匀性都难以保证。1995 年，西门子率先不用外延工艺， 采用区熔单晶硅批量生产 NPT－IGBT 产品。西门子的 NPT-IGBT 在全电流工作区范围内具有饱和压降正温度系数，具有类 MOSFET 的输出特性。 图 1.2 NPT-IGBT 结构图 西门子／EUPEC IGBT2 最典型的代表是后缀为“DN2”系列。如 BSM200GB120DN2。“DN2”系列最佳适用频率为 15KHz－20KHz，饱和压降 VCE(sat)=2.5V。“DN2”系列几乎 适用于所有的应用领域。西门子在“DN2”系列的基础上通过优化工艺，开发出“DLC”系列。“ DLC ” 系列是低饱和压降，（ VCE(sat)=2.1V ），最佳开关频率范围为 1KHz － 8KHz 。“DLC”系列是适用于变频器等频率较低的应用场合。后来 Infineon／EUPEC 又推出短拖尾电流、高频“KS4”系列。“KS4”系列是在“DN2”的基础上，开关频率 得到进一步提高，最佳使用开关频率为 15KHz－30KHz。最适合于逆变焊机，UPS，通 信电源，开关电源，感应加热等开关频率比较高（fK≥20KHz）的应用场合。在这些应用 领域，将逐步取代“DN2”系列。EUPEC 用“KS4”芯片开发出H—桥（四单元）IGBT 模块，其特征是内部封装电感低，成本低，可直接焊在 PCB 版上（注：这种结构在变频器应用 中早已成熟，并大量使用）。总之，EUPEC IGBT 模块中“DN2”、“DLC”、“KS4”采用 NPT 工艺，平面栅结构，是第二代 NPT-IGBT。
清华大学 《数字信号处理》期末作业 2013 年 1 月
第一题掌握去噪的方法 1.1 题目描述 MATLAB 中的数据文件noisdopp 含有噪声，该数据的抽样频率未知。调出该数据，用你学过的滤波方法和奇异值分解的方法对其去噪。要求：1．尽可能多地去除噪声，而又不损害原信号； 2．给出你去噪的原理与方法；给出说明去噪效果的方法或指标； 3．形成报告时应包含上述内容及必要的图形，并附上原程序。 1.2 信号特性分析 MATLAB所给noisdopp信号极其频域特征如图1.1、图1.2。 图1.1含有噪声的noisdopp信号
图1.2 noisdopp 信号频域特性 其中横坐标f 采用归一化频率，即未知抽样频率Fs 对应2（与滤波器设计时参数一致）。信号基本特性是一个幅值和频率逐渐增加的正弦信号叠加噪声，噪声为均匀的近似白噪声，没有周期等特点。 因为噪声信号能量在全频带均匀分布，滤波器截止频率过低则信号损失大，过高则噪声抑制小，认为频谱中含有毛刺较多的部分即为信噪比较小的部分，滤除这部分可以达到较好的滤波效果。 先给定去噪效果的评定指标。信号开始阶段频率较高（如图1.3，红圈为信号值），一周期内采样点4~5个，即信号归一化频率达到0.4~0.5（Fs=2），难以从频域将这部分信号同噪声分离，滤波后信号损失较大，故对前128点用信噪比考察其滤波效果，定义： 2 2 () 10lg (()())k k x k SNR y k x k =-∑∑ 其中，()x k 为原nosidopp 信号，()y k 为滤波后信号。SNR 越大表示滤除部分能力越小，可以反映滤波后信号对原信号的跟踪能力，对前128点主要考察SNR ，越大滤波器性能越好。
FF450R17IE4infineon FZ3600R12HP4infineon FS100R07N2E4_B11infineon FF650R17IE4D_B2infineon FS75R07N2E4infineon FF1200R12IE5P infineon FZ400R12KE4infineon DF120R12W2H3_B27infineon FP50R12KT4G infineon DD800S45KL3_B5infineon FS25R12W1T4_B11infineon FD300R07PE4_B6infineon FZ600R17KE4infineon F3L100R12W2H3_B11infineon FB30R06W1E3infineon FS20R06W1E3infineon FP10R12W1T4_B11infineon FP40R12KT3G infineon FF900R12IE4VP infineon FD1000R33HL3-K infineon FP15R12W1T4infineon FF400R07KE4infineon FP35R12W2T4infineon FS75R17KE3infineon FP35R12KT4infineon FF450R12ME4E_B11infineon FZ3600R17HE4P infineon FS100R17KE3infineon IFS75B12N3E4_B31infineon FF200R17KE4infineon FS100R07N2E4infineon DD500S65K3infineon FS200R12PT4P infineon FS150R12KT4infineon FP50R07N2E4infineon F3L300R12ME4_B23infineon FP50R07N2E4_B11infineon FP50R12KT4_B11infineon FP50R06W2E3_B11infineon FP25R12W2T4P infineon FS200R07A5E3_S6infineon FF300R17KE4infineon FS75R12KT4_B11infineon FZ2400R12HP4_B9infineon FS900R08A2P2_B31infineon FS400R07A3E3_H6infineon FP25R12W1T7_B11infineon FP25R12KT4_B15infineon FS100R17PE4infineon FP75R17N3E4_B11infineon
居住建筑每户照明功率密度值 房间或场所传统照明功率密度（W/m2）LED照明功率密度（W/m2）对应照度值（lx） 现行值目标值现行值目标值 起居室 7 6 3 2 100 卧室75 餐厅150 厨房100 卫生间100 办公室照明功率密度 房间或场所传统照明功率密度（W/m2）LED照明功率密度（W/m2）对应照度值（lx） 现行值目标值现行值目标值 普通办公室11 9 4.5 4 300 高档办公事、设计室18 15 7.5 7 500 会议室11 9 4.5 4 300 营业厅13 11 5.5 5 300 文件整理、复印、发行室11 9 4.5 4 300 档案室8 7 3.5 3 200 房间或场所传统照明功率密度（W/m2）LED照明功率密度（W/m2）对应照度值（lx） 现行值目标值现行值目标值 一般商店营业厅12 10 5 4 300 高档商店营业厅19 16 8 7 500 一般超市营业厅13 11 5.5 5 300 高档超市营业厅20 17 8 7 500 房间或场所传统照明功率密度（W/m2）LED照明功率密度（W/m2）对应照度值（lx） 现行值目标值现行值目标值 客厅15 13 6 5 -------- 中餐厅13 11 5.5 5 200 多功能厅18 15 7.5 7 300 客厅层走廊 5 4 2 1 50 门厅15 13 6 5 300 房间或场所传统照明功率密度（W/m2）LED照明功率密度（W/m2）对应照度值（lx） 现行值目标值现行值目标值 治疗室11 9 4.5 4 300 化验室18 15 7.5 7 500 手术室30 25 12 11 750 候诊室、挂号室8 7 3.5 3 200 病房 6 5 2.5 2 100 护士站11 9 4.5 4 300 药房20 17 8 7 500 重症监护室11 9 4.5 4 300
XXXXXXXXXX项目 配电与照明节能工程检测方案 编写： 审核： 批准： 检测机构名称 年月日
一、工程概况 XXXXX工程，地点位于广西南宁市。该工程建设单位为XXXXX公司，设计单位为XXXXX公司，施工单位为XXXXX公司，监理单位为XXXXX公司。 该工程地上XX层，地下XX层，建筑面积为XXm2，该工程配电与照明节能工程已施工完成。现由于该工程配电与照明节能工程质量验收的需要，为了解该工程照明系统照度值、功率密度值是否符合设计及有关规范要求，XXXXX公司委托我公司对该工程照明系统照度值、功率密度值进行检测。根据委托方的要求和国家相关标准规范的规定，制定本检测方案。 二、检测内容 照度值、功率密度值。 三、检测依据 1、《建筑节能工程施工质量验收规范》（GB 50411-2019）、 2、《照明测量方法》（GB/T5700-2008）； 3、本工程设计图纸及说明。 四、抽检方案及数量 根据GB 50411-2019第12.2.5的规定：照明系统安装完成后应通电试运行，其测试参数和计算值应符合下列规定： 1 照度值允许偏差为设计值的±10%； 2 功率密度值不应大于设计值，当典型功能区域照度值高于或低于其设计值时，功率密度值可按比例同时提高或降低。 检验方法：检测被检区域内平均照度和功率密度， 检查数量：各类典型功能区域，每类检查不少于2处。 结合现场实际情况及委托单位和监理单位的要求，对该工程照明系统照度值和功率密度值进行抽检，本次检测拟抽检XXXXX2处、XXXXX2处，共4处。具体检测部位由监理单位在现场随机抽检。 五、检测仪器及设备
所用试验仪器经过计量部门检定合格，并在检定有效期内。 六、拟投入检测人员 七、检测成果 根据委托单位通知及现场实际情况，安排检测员及时到工程现场进行相应项目的检测，在相关资料齐全及现场检测完成后7个工作日内出具检测报告。 八、委托方配合工作 委托单位应准备好电源以便于现场检测，同时需要2~3名工作人员在现场按照检测要求配合现场检测工作，并提供与检测工作有关的方便，协助处理现场检测有关的问题。 九、检测安全措施 检测人员进入工地现场，需要首先了解并熟知该建筑施工场地的安全管理制度和安全管理机构及其专职安全管理人员联系电话；工作过程中服从工程安全管理机构及其专职安全管理人员的指挥，严格遵守工程安全管理制度等的相关规定。 检测机构名称 年月日