第27卷 第8期 无 机 材 料 学 报 Vol. 27 No. 8 2012年8月 Journal of Inorganic Materials Aug., 2012 收稿日期: 2011-08-30; 收到修改稿日期: 2011-10-18 基金项目: 国家自然科学基金(50801002); 北京市自然科学基金(2112007); 北京市属高校人才强教计划(PHR20110812) National Natural Science Foundation of China (50801002); Beijing Natural Science Foundation (2112007); Founding Project for Academic Human Resources Development in Institutions of Higher Learning Under the Jurisdiction of Beijing Municipality (PHR20110812) 作者简介: 韩志明(1984?), 男, 硕士研究生. E-mail: 0402hzm@https://www.doczj.com/doc/a28594657.html, 通讯作者: 张 忻, 副研究员. E-mail: zhxin@https://www.doczj.com/doc/a28594657.html, 文章编号: 1000-324X(2012)08-0822-05 DOI: 10.3724/SP.J.1077.2012.11550 (Mg 2Si 1-x Sb x )0.4-(Mg 2Sn)0.6固溶体合金的制备及热电输运特性 韩志明, 张 忻, 路清梅, 张久兴, 张飞鹏 (北京工业大学 材料学院, 新型功能材料教育部重点实验室, 北京 100124) 摘 要: 以Mg 、Si 、Sn 、Sb 块体为原料, 采用熔炼结合放电等离子烧结(SPS)技术制备了n 型(Mg 2Si 1-x Sb x )0.4-(Mg 2Sn)0.6(0≤x ≤0.0625)系列固溶体合金. 结构及热电输运特性分析结果表明: 当Mg 原料过量8wt%时, 可以弥补熔炼过程中Mg 的挥发损失, 形成单相(Mg 2Si 1-x Sb x )0.4-(Mg 2Sn)0.6固溶体. 烧结样品的晶胞随Sb 掺杂量的增加而增大; 电阻率随Sb 掺杂量的增加先减小后增大, 当样品中Sb 掺杂量x ≤0.025时, 样品电阻率呈现出半导体输运特性, Sb 掺杂量x >0.025时, 样品电阻率呈现为金属输运特性. Seebeck 系数的绝对值随Sb 掺杂量的增加先减小后增大; 热导率κ在Sb 掺杂量x ≤0.025时比未掺杂Sb 样品的热导率低, 在Sb 掺杂量x >0.025时高于未掺杂样品的热导率, 但所有样品的晶格热导率明显低于未掺杂样品的晶格热导率. 实验结果表明Sb 的掺杂有利于降低晶格热导率和电阻率, 提高中温区Seebeck 系数绝对值; 其中(Mg 2Si 0.95Sb 0.05)0.4-(Mg 2Sn)0.6合金具有最大ZT 值, 并在723 K 附近取得最大值约为1.22. 关 键 词: Mg 2Si 基热电材料; Sb 掺杂; 热电性能; 放电等离子烧结 中图分类号: TK9 文献标识码: A Preparation and Thermoelectric Properties of (Mg 2Si 1-x Sb x )0.4-(Mg 2Sn)0.6 Alloys HAN Zhi-Ming, ZHANG Xin, LU Qing-Mei, ZHANG Jiu-Xing, ZHANG Fei-Peng (College of Materials Science and Engineering, Beijing University of Technology, The key Laboratory of Advanced Functional Materials, Ministry of Education, Beijing 100124, China) Abstract: n-type (Mg 2Si 1-x Sb x )0.4-(Mg 2Sn)0.6 (0≤x ≤0.0625) alloys were prepared by an induction melting and spark plasma sintering method using bulks of Mn, Si, Sn, Sb as raw materials. The analyzing results of the structure and thermoelectric properties show that the single-phase (Mg 2Si 1-x Sb x )0.4-(Mg 2Sn)0.6 alloys can be obtained at 8wt% excess of Mg addition. The lattice constant increases linearly with the amount of Sb, the electrical resistivity ρ firstly increases and then decreases. The electrical resistivity ρ of samples (x ≤0.025) shows semi-conductor be-havior, while that of the samples (x >0.025) shows the metallic behavior. The Seebeck coefficient α firstly increases and then decreases with the increase of x value. Compared with the non-doped sample, the thermal conductivity κ for samples (x ≤0.025) decreases and that of the other samples (x >0.025) increases. The ZT value for (Mg 2Si 0.95Sb 0.05)0.4-(Mg 2Sn)0.6 sample reaches its highest value of 1.22 at 773 K, which is much higher than that of the non-doped sample. Key words: Mg 2Si base thermoelectric materials; Sb doping; thermoelectric properties; spark plasma sintering
开关电源设计中的主要参数名称 P O额定输出功率 η整机效率 Is 次级绕组电流 I PRI 初级绕组电流 I R初级绕组脉动电流I R=I p*K RP(比值关系) K RP初级绕组电流比例因素K RP=I R/I p Ip 初级绕组峰值电流 Ip=I R/K RP(比值关系) Ip=I AVG/(1-0.5K RP)*Dmax(数值) I RMS初级绕组有效值电流 Dmax 最大占空比 Dmax=U OR/U OR+U Imin-U DS(on)*100% U Imin最低直流电压(一般取90V) C XT初级绕组的分布电容 C D次级绕组的分布电容 C OSS输出电容值 U DS漏-源峰值脉冲 U OR初级绕组感应电压 L PO初级绕组漏感 L SO次级绕组漏感 I AVG输入电流平均值I AVG=P o/η*U Imin B M最大磁通密度B M=100*I P*L P/N P*S J δ磁芯气隙宽度δ=40ΠS J(N P2/1000L P-1/1000A L) M 铜线安全边距，三重绝缘线 M=0 I SP次级峰值电流I SP=I P*N P/N S I SRMS次级有效值电流 I RI输出滤波电容上的纹波电流 Dsm 次级导线最小直径(裸线) DSM 次级导线最大外径（带绝缘层） DSM=b-2M/Ns J 初级绕组的电流密度（一般值为4-10A/mm2） U(BR)S次级整流管最大反向峰值电压U(BR)S=Uo+Umax*Ns/Np U(BR)FB反馈级整流管最大反向峰值电压U(BR)FB=U FB+Umax*N F/N P Uo 输出额定电压 U FB反馈额定电压 N S输出次级绕组匝数 Ns=(Uo+U D)*N P*(1-Dam)/V in(min)*Dmax N F反馈绕组匝数N F=Ns*U FB+U F2/Uo+U F1 N P初级绕组匝数N P=Ns*U OR/Uo+U F1 ;N P=L P*I P/Ae*B U RI 输出纹波电压U RI=I SP*ro I RMS整流桥输入有效值电流I RMS=Po/η*umin*Cosφ I OM最大输出电流 ro 输出电容的等效串联电阻值（可查电容规格）
表1 几种电荷输运机制的能带示意图，电流特性公式及电流对温度、电压的依赖关系 q ：电子电荷；V ：外加电压；k ：波尔兹曼常数；n ：理想因子；I s ：饱和电流；J s =I s /A εr ：相对介电常数；ε0：真空介电常数；L ：阴阳两极间距离 输运机制 能带示意图 电流特性公式 温度依赖性 电压依赖性 文献 直接隧穿 ()()21122222exp 2q V d I S m m d αα??-??= ? ?? none I V ∝ G 1 Fowler –Nordheim 隧穿 *3232*42()exp 83FN m Smq I E hm hqE ?π??? =- ? ??? none ()2ln 1I V V ∝G 2 Schottk y 发射效应 ()2120exp /I SAT e E kT βφ=- ()2ln 1I T T ∝()1 2 ln I V ∝ G 3 Poole-F rankel 效应 00 ()exp PF q qE SV I d kT ?πεεσ??-= - ? ??? ()ln 1I T ∝ ()1 2 ln I V V ∝ G 4 Hopping 传导 0exp(-)a E S I V d kT σ= ()ln 1I V T ∝ I V ∝ G 5 SCLC 效 应 2 3 98S S V I d εμθ= none n I V ∝ G 6 Standar d diode 方程 W d Mott-Gu rney law none J 1/2 V I -V 欧姆传导 None 有 用sclc
理解薄膜中电荷的输运机制对于分子电子器件的应用具有重要意义，例如分子二极管、分子晶体管和分子存储元件等。因此，关于金属电极薄膜中电荷的输运机制的研究已成为纳米材料研究中倍受关注的热点课题。电荷在金属电极-薄膜-金属电极结构中的输运机制主要有直接隧穿、Fowler –Nordheim 隧穿、Schottky 发射效应、Poole-Frankel 效应、跳跃传导（Hopping conduction ）及空间电荷限制（SCLC ）效应六种，各种输运机制的能带示意图，电流特性公式及电流对温度、电压的依赖关系如表1所示。 直接隧穿和Fowler –Nordheim 隧穿属于非共振遂穿，电流大小均和温度无关，其中直接隧穿适用于小电压范围（eV φ<），电流和电压呈线性关系；Fowler –Nordheim 隧穿适用于较高电压范围（eV φ>），()2ln I V 和1V 呈线性关系。在小电压范围，美国耶鲁大学Reed G7研究组利用直接隧穿模型研究了饱和烷硫醇自组装薄膜器件在变温条件下的电荷输运机制，并推算出势垒高度φ及衰减系数β。清华大学陈培毅教授G8等也对烷基硫醇饱和分子结中的电荷输运进行了研究，证实了隧穿为饱和分子结中的主要电荷输运机制。中国科学技术大学王晓平G9研究组研究了自组装硫醇分子膜输运特征的压力依赖性，分析表明自组装硫醇分子膜输运特征的压力依赖性也主要源于电荷在分子膜中的链间隧穿过程。在较高电压范围，韩国光州科学研究院Lee G10等观察到饱和烷硫醇自组装薄膜器件电流输运机制由直接隧穿转变为Fowler –Nordheim 隧穿,并研究了不同条件下过渡电压的变化规律。中科院上海微系统与信息技术研究所董耀旗 G11 等基于分栅闪存存储器的结构，对多晶硅/ 隧穿氧化层/多晶硅非平面结构的F-N 隧穿进行了研究。天津大学胡明教授G12 等在研究碳纳米管场发射性能时 认为其至少在某一电流密度范围内属于Fowler –Nordheim 遂穿。直接隧穿和Fowler –Nordheim 隧穿是饱和烷烃自组装薄膜中最常见的两种输运机制，然而对于π共轭分子，由于禁带宽度较小，则有可能是近似共振隧穿机制。 Schottky 发射效应是指在一定温度下, 金属中部分电子将获得足够的能量越过绝缘体的势垒，此过程又称为热电子发射，由电流特性公式可知()2ln I T 和1T 、()ln I 和12 V 均呈线性关系。美国匹兹堡大学Perello G13 等研究碳纳米管器件时观察到Schottky 发射效应并推算出Schottky 势垒。北京工业大学聂祚仁G14研究组也通过Schottky 发射效应分析研究了纳米复合W-La 2O 3材料的I-V 曲线并计算了材料的有效逸出功。 如果介质层包含有非理想性结构, 如不纯原子导致的缺陷, 那么这些缺陷将扮演电子陷阱的作用, 诱陷电子的场加强热激发将产生电流，此即为Poole-Frankel 效应。电流对温度和电压的关系为 ()ln 1I ∝和()1 2ln I V V ∝。西安电子科技大学汪家友教授 G15 等在研究a-C ：F 薄膜电学性能时观察到薄 膜在高场区符合Poole-Frankel 机制。如果介质层缺陷密度很大, 电子的输运将由跳跃传导控制，此时，电流和电压呈线性关系且()ln 1I V ∝。美国耶鲁大学周崇武 G16 等研究Au/Ti/4-thioacetylbiphenyl/Au 分子结时观察到，在负偏压且偏压较小时即属于跳跃传导机制。新加坡国立大学Nijhuis G17等在研究Ag TS SC 11Fc 2Lee, W. Y. Wang, M. A. Reed. Mechanism of Electron Conduction in Self-Assembled
功率铁氧体磁芯 常用功率铁氧体材料牌号技术参数 EI型磁芯规格及参数
PQ型磁芯规格及参数 EE型磁芯规格及参数 EC、EER型磁芯规格及参数
1,磁芯向有效截面积：Ae 2,磁芯向有效磁路长度：le 3,相对幅值磁导率：μa 4,饱和磁通密度：Bs 1磁芯损耗：正弦波与矩形波比较 一般情况下，磁芯损耗曲线是按正弦波+/-交流(AC)激励绘制的，在标准的和正常的时候，是不提供极大值曲线的。涉及到开关电源电路设计的一个共同问题是正弦波和矩形波激励的磁芯损耗的关系。对于高电阻率的磁性材料如类似铁氧体，正弦波和矩形波产生的损耗几乎是相等的，但矩形波的损耗稍微小一些。材料中存在高的涡流损耗（如大 一般情况下，具有矩形波的磁芯损耗比具有正弦波的磁芯损耗低一些。但在元件存在铜损的情况下，这是不正确的。在变压器中，用矩形波激励时的铜损远远大于用正弦波激励时的铜损。高频元件的损耗在铜损方面显得更多，集肤效应损耗比矩形波激励磁芯的损耗给人们的印象更深刻。举个例子，在 20kHz、用17#美国线规导线的绕组时，矩形波激励的磁芯损耗几乎是正弦波激
励磁芯损耗的两倍。例如，对于许多开关电源来说，具有矩形波激励磁芯的 5V、20A和30A输出的电源，必须采用多股绞线或利兹(Litz)线绕制线圈，不能使用粗的单股导线。 2Q值曲线 所有磁性材料制造厂商公布的Q值曲线都是低损耗滤波器用材料的典型曲线。这些测试参数通常是用置于磁芯上的最适用的绕组完成的。对于罐形磁芯，Q值曲线指出了用作生成曲线时的绕组匝数和导线尺寸，导线是常用的利兹线，并且绕满在线圈骨架上。 对于钼坡莫合金磁粉芯同样是正确的。用最适合的绕组，并且导线绕满了磁芯窗口时测试，则Q值曲线是标准的。Q值曲线是在典型值为5高斯或更低的低交流(AC)激励电平下测量得出的。由于在磁通密度越高时磁芯的损耗越大，故人们警告，在滤波电感器工作在高磁通密度时，磁芯的Q值是较低的。3电感量、AL系数和磁导率 在正常情况下，磁芯制造厂商会发布电感器和滤波器磁芯的AL系数、电感量和磁导率等参数。这些AL的极限值建立在初始磁导率范围或者低磁通密度的基础上。对于测试AL系数，这是很重要的，测试AL系数是在低磁通密度下实施的。 某些质量管理引入检验部门，希望由他们用几匝绕组检查磁芯，并用不能控制频率或激励电压的数字电桥测试磁芯。几乎毫不例外，以几百高斯、若干
安森美半导体 Magnetics in Switched-Mode Power Supplies 开关电源中的磁性元件
Outline 纲要
Block Diagram of a Typical AC-DC Power Supply 一个典型的交流－直流电源的框图 Specification of the Power Supply 电源的技术规格 Key Magnetic Elements in a Power Supply 电源中的关键磁性元件 Review of Magnetic Concepts 磁概念的回顾 Magnetic Materials 磁性材料 Inductors and Transformers 电感和变压器 References 参考文献
Block Diagram of an AC-DC Power Supply 交流－直流电源框图
Input Filter 输入滤波器 Rectifier 整流器 PFC 功率因数
AC Input 交流 输入
Power Stage 原边电源
TransFormer 变压器
Output Circuits 输出电路
DC Outputs (to loads) 直流输出 （至负载）
Specifications (Abbreviated) 技术规格（精简版）
100-Watt Three-Output Power Supply 100瓦3输出电源
Input Voltage: 输入电压： Input Current: 输入电流： Input Harmonics: 输入谐波： Hold-up Time: 保持时间： Inrush Current: 浪涌电流： Outputs: 输出：
OUTPUT VOLTAGE (V) 输出电压(v) 5 3.3 12
90 – 264 Vac, 47-63 Hz 90－264V交流，47－63Hz 2 A maximum. 最大2A。 Meets IEC1000-3-2 A14 for all load conditions. 在所有负载条件下均符合IEC1000-3-2 A14。 20 ms minimum. 最少20ms。 40 A peak at 264 V (cold start) 在264V时40A峰值（冷启动）
OUTPUT CURRENT (A) 输出电流(v) MIN.最小值 MAX.最大值 1.5 10 0.3 5 0.3 3 TOTAL REGULATION 总调整率 2.0% 2.0% 2.0%
RIPPLE (mV pp) 纹波(mV pp) 50 50 100
单端反激式开关电源磁芯尺寸和类型的选择字体大小：大|中|小2008-08-28 12:53 - 阅读：1655 - 评论：1 单端反激式开关电源磁芯尺寸和类型的选择徐丽红王佰营wbymcs51.blog.bokee .net A、InternationalRectifier 公司--56KHz 输出功率推荐磁芯型号 0---10WEFD15 SEF16 EF16 EPC17 EE19 EF(D)20 EPC25 EF(D)25 10-20WEE19 EPC19 EF(D)20 EE,EI22 EF(D)25 EPC25 20-30WEI25 EF(D)25
EPC25 EPC30 EF(D)30 ETD29 EER28(L) 30-50WEI28 EER28(L) ETD29 EF(D)30 EER35 50-70WEER28L ETD34 EER35 ETD39 70-100WETD34 EER35 ETD39 EER40 E21 摘自 InternationalRectifier,AN1018- “应用 IRIS40xx 系列单片集成开关 IC 开关电源的反激式变压器设计” B、ELYTON公司https://www.doczj.com/doc/a28594657.html, 型号输出功率（ W） <5 5-10 10-20 20-50 50-100 100-200 200-500 500-1K
EI EI12.5 EI16 EI19 EI25 EI40 -- EI50 EI60 EE EE13 EE16 EE19 EE25 EE40 EE42 EE55 EE65 EF EF12.6 EF16 EF20 EF25 EF30 EF32 EFD -- EFD12 EFD15 EFD20 EFD25 EFD30 EPC -- EPC13 EPC17 EPC19 EPC25 EPC30 EER EER9.5 EER11 EER14.5 EER28 EER35 EER42 EER49 -- ETD ETD29 ETD34 ETD44 ETD49 ETD54 -- EP EP10 EP13 EP17 EP20 -- RM RM4 RM5 RM6 RM10 RM12 POT POT1107 POT1408 POT1811 POT2213POT3019 POT3622 POT4229 -- PQ -- -- -- PQ2016 PQ2625 PQ3230 PQ3535 PQ4040 EC ---------------------------- -- EC35 EC41 EC70 摘自 PowerTransformers OFF-LINE Switch Mode APPLICATION NOTES
开关电源基本参数的概念及常见术语 一．描述输入电压影响输出电压的几个参数。 1．绝对稳压系数。 A．绝对稳压系数：表示负载不变时，稳压电源输出直流变化量△U0与输入电网变化量△Ui之比。既： K=△U0/△Ui。 B．相对稳压系数：表示负载不变时，稳压电源输出直流电压Uo的相对变化量△Uo与输出电网Ui的相对变化量△Ui之比。急： S=△Uo/Uo / △Ui/Ui 2. 电网调整率。 它表示输入电网电压由额定值变化+-10%时，稳压电源输出电压的相对变化量，有时也以绝对值表示。 3. 电压稳定度。 负载电流保持为额定范围内的任何值，输入电压在规定的范围内变化所引起的输出电压相对变化△Uo/Uo（百分值），称为稳压电源的电压稳定度。 二．负载对输出电压影响的几种指标形式。 1．负载调整率（也称电流调整率）。 在额定电网电压下，负载电流从零变化到最大时，输出电压的最大相对变
化量，常用百分数表示，有时也用绝对变化量表示。 2．输出电阻（也称等效内阻或内阻）。 在额定电网电压下，由于负载电流变化△IL引起输出电压变化△Uo，则输出电阻为 Ro=|△Uo/△I L| 欧。 三．纹波电压。 1．最大纹波电压。 在额定输出电压和负载电流下，输出电压的纹波（包括噪声）的绝对值的大小，通常以峰峰值或有效值表示。 2．纹波系数Y（%）。 在额定负载电流下，输出纹波电压的有效值Urms与输出直流电压Uo之比，既 y=Umrs/Uo x100% 3．纹波电压抑制比。 在规定的纹波频率（例如50HZ）下，输出电压中的纹波电压Ui~与输出电压中的纹波电压Uo~之比，即： 纹波电压抑制比=Ui~/Uo~ 。 注：噪声不同于纹波。纹波是出现在输出端子间的一种与输入频率和开关频率同步的成分，用峰-峰（peak to peak）值表示，一般在输出电压的0.5%以下；噪声是出现在输出端子间的纹波以外的一种高频成分，也用峰-峰（peak to peak）值表示，一般在输出电压的1%左右。纹波噪声是二者的合成，用峰-峰（peak to peak）值表示，一般在输出电压的2%以下。四．冲击电流。 冲击电流是指输入电压按规定时间间隔接通或断开时，输入电流达到稳定
Ｔｂ掺杂ＬａＭｎＯ３材料的电输运与介电性能研究 ＊ 张开拓１，郑 舒１，张营堂２ （１ 河南机电高等专科学校电气工程系，新乡４５３０００；２ 陕西理工学院材料学院功能材料研究所，汉中７２３００３）摘要 采用固相反应法制备了Ａ位掺杂的Ｌａ０．９５Ｔｂ０．０５ＭｎＯ３（ＬＴＭＯ）钙钛矿材料。研究了ＬＴＭＯ的电输运性能、磁性能以及介电性能。结果表明，ＬＴＭＯ表现出半导体电输运特性，其磁序结构表现出类自旋玻璃行为，而其介电性能在１００Ｋ附近表现出弛豫特性，当温度高于１００Ｋ时ＬＴＭＯ介电常数ε′随温度的升高几乎不变化，表现出介电常数的高温稳定性。 关键词 Ｌａ０．９５Ｔｂ０．０５ＭｎＯ３ 电输运特性 类自旋玻璃 介电弛豫中图分类号：ＴＢ３４ 文献标识码：Ａ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ａｎｄ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ Ｔｂ Ｄｏｐ ｅｄ ＬａＭｎＯ３ＺＨＡＮＧ Ｋａｉｔｕｏ１，ＺＨＥＮＧ Ｓｈｕ１，ＺＨＡＮＧ Ｙｉｎｇｔａｎｇ ２ （１ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｈｅｎａｎ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｘｉｎｘｉａｎｇ ４５３０００；２ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＦｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｍａｔｅｒｉａｌ，Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈａａｎｘｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｎｚｈｏｎｇ ７２３００３）Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｂｕｌｋ ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ Ｌａ０．９５Ｔｂ０．０５ＭｎＯ３（ＬＴＭＯ）ｗｅｒｅ ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ ｂｙ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｓｏｌｉｄ－ｓｔａｔｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ．Ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｐｒｏｐｅｒｔｙ，ｍａｇｎｅｔｉｃ ａｎｄ ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｗｅｒｅ ｅｘａｍｉｎｅｄ．ＬＴＭＯ ｅｘｈｉｂｉｔｓ ｓｅｍｉｃｏｎ－ｄｕｃｔｏｒ，ａｎｄ ｉｔｓ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｒｅ ｓｐｉｎ－ｇｌａｓｓ ｌｉｋｅ ｂｅｈａｖｉｏｒ．Ｉｔ ｐｏｓｓｅｓｓｅｓ ｔｈｅ ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ ａｔ ｌｏｗｅｒ １００Ｋ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅ ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｒｅｍａｉｎ ａｌｍｏｓｔ ｕｎｃｈａｎｇｅｄ ａｔ ｈｉｇ ｈｅｒ １００Ｋ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ Ｌａ０．９５Ｔｂ０．０５ＭｎＯ３，ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ，ｓｐｉｎ－ｇｌａｓｓ ｌｉｋｅ ｂｅｈａｖｉｏｒ，ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ ＊陕西省教育厅专项科学研究项目（ １２ＪＫ０９５３）；电力设备电气绝缘国家重点实验室开放课题（ＥＩＰＥ１１２０７） 张开拓： １９７８年生，硕士，实验师，研究方向为电缆材料及其测试 Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｋｔ８００９＠１６３．ｃｏｍ 近年来， 钙钛矿结构的锰氧化物及其薄膜因其表现出的奇特电输运性能、 磁性能、介电性能和光性能而备受人们关注［１－４］。当Ｓｒ２＋和Ｃａ２＋ 部分取代ＬａＭｎＯ３（ＬＭＯ）的Ａ位离子时，出现了金属－绝缘体转变，同时在转变点附近也发现了巨磁电阻效应［５－７］ 。另外，ＴｂＭｎＯ３表现出的磁电耦合特性也引起了人们的广泛兴趣［８，９］ 。但由于ＴｂＭｎＯ３的磁电耦合 温度很低，制约了ＴｂＭｎＯ３体系的研究和应用， 人们一直试图提高ＴｂＭｎＯ３的磁电耦合温度［１０］。本实验利用等价Ｔｂ３＋ 取代ＬａＭｎＯ３中的Ｌ ａ３＋ ，研究体系的电输运性能、磁性能以及介电性能。 １ 实验 采用传统固体反应法（陶瓷烧结法）制备ＬＴＭＯ陶瓷材料，成功制备出单相的ＬＴＭＯ材料样品，ＬＴＭＯ样品的制备过程的具体工艺流程为： （１）原料选择与处理。实验所用原料Ｌａ２Ｏ３、ＭｎＯ２和 Ｔｂ２Ｏ７均为分析纯（ 纯度９９．９９％）。为保障化学计量比准确，称量前将易吸潮的Ｌａ２Ｏ３放于烘箱中烘干（９００℃、２ｈ）。（２ ）配料。根据计算好的化学配比，用电子天平称取化学粉末并置于预先准备好的球磨罐中。 （３ ）混合。将称量好的原料放入研磨皿，进行混合研磨，每个样品每次研磨６ｈ以上， 为了使其混合均匀，另外在研磨过程中一定小心，不让原料损失，防止成分偏差。 （４ ）预烧。将磨好的样品用模具压制成块，放入低温炉中预烧，温度在９００～１０００℃，恒温１２ｈ，最后随炉冷却至室温。 （５）粉碎。将预烧合成后的样品放入研磨皿研磨６ｈ以上，反复３次预烧、研磨过程。（６）成型。把第４次研磨好的原料用千斤顶压成直径３ｃｍ的圆片。 （７）烧结。烧结是通过一定的高温处理过程，使成型的坯体发生预期的物理化学反应和充分致密化，形成所需的化学组成和微观结构，得到具有所要求的物理化学性能陶瓷的全过程。在１３００℃左右烧结２４ｈ， 即可获得单相多晶陶瓷。利用Ｘ射线衍射仪测试样品的ＸＲＤ谱图，采用Ｃｕ靶，管压３０ｋＶ，管流２０ｍＡ，扫速８（°）／ｍｉｎ，扫描范围１０～８０°，步长０．０８° 。采用四点法测量样品的电输运性能。首先对样品表面进行打磨处理，并用酒精进行清洗，使表面保持清洁平整；用铟在样品表面制作４个电极；在液氮的条件下，冷却样品到液氮温区；而后在慢慢升温过程中测量电阻－温度（Ｒ－Ｔ）曲线。 通过带场冷（ＦＣ）和零场冷（ＺＦＣ）两种测量模式在超导量子干涉仪（ＳＱＵＩＤ） 系统中测量样品的直流磁化率曲线。· ５１１·Ｔｂ掺杂ＬａＭｎＯ３材料的电输运与介电性能研究 ／张开拓等
常用电源的电源稳压器件如下： 79L05 负5V稳压器 79L06 负6V稳压器 79L08 负8V稳压器 79L09 负9V稳压器 79L12 负12V稳压器 79L15 负15V稳压器 79L18 负18V稳压器 79L24 负24V稳压器 LM1575T-3.3 3.3V简易开关电源稳压器(1A) LM1575T-5.0 5V简易开关电源稳压器(1A) LM1575T-12 12V简易开关电源稳压器(1A) LM1575T-15 15V简易开关电源稳压器(1A) LM1575T-ADJ
简易开关电源稳压器(1A可调1.23 to 37) LM1575HVT-3.3 3.3V简易开关电源稳压器(1A) LM1575HVT-5.0 5V简易开关电源稳压器(1A) LM1575HVT-12 12V简易开关电源稳压器(1A) LM1575HVT-15 15V简易开关电源稳压器(1A) LM1575HVT-ADJ 简易开关电源稳压器(1A可调1.23 to 37) LM2575T-3.3 3.3V简易开关电源稳压器(1A) LM2575T-5.0 5V简易开关电源稳压器(1A) LM2575T-12 12V简易开关电源稳压器(1A) LM2575T-15 15V简易开关电源稳压器(1A) LM2575T-ADJ 简易开关电源稳压器(1A可调1.23 to 37) LM2575HVT-3.3 3.3V简易开关电源稳压器(1A) LM2575HVT-5.0 5V简易开关电源稳压器(1A) LM2575HVT-12 12V简易开关电源稳压器(1A)
LM2575HVT-15 15V简易开关电源稳压器(1A) LM2575HVT-ADJ 简易开关电源稳压器(1A可调1.23 to 37) LM2576T-3.3 3.3V简易开关电源稳压器(3A) LM2576T-5.0 5.0V简易开关电源稳压器(3A) LM2576T-12 12V简易开关电源稳压器(3A) LM2576T-15 15V简易开关电源稳压器(3A) LM2576T-ADJ 简易开关电源稳压器(3A可调1.23V to 37V) LM2576HVT-3.3 3.3V简易开关电源稳压器(3A) LM2576HVT-5.0 5.0V简易开关电源稳压器(3A) LM2576HVT-12 12V简易开关电源稳压器(3A) LM2576HVT-15 15V简易开关电源稳压器(3A) LM2576HVT-ADJ 简易开关电源稳压器(3A可调1.23V to 37V) LM2930T-5.0 5.0V低压差稳压器
固体的电性质：输运过程 6 导体 导体、半导体和超导体的严格分类必须由四面体中电子贡献的总电流密度j 来判定。 在电子的能带理论中，四面体中的总电流密度j 也必须通过所有电子能带中的非平衡统计进行计算： ()() 33 31 ,,4n n n d k j d r g r k t ev k V π??= -?? ∑?????? 6-1 ( )()()()() ,,,n n F D n c df g r k t f k e E r t v k k d ετε-??????≈--? ??????? 6-2 已知固体中的电子总数为a L Zn N ，所有电子的量子态将由低能到高能填充到各条能带中去。在非铁磁的固体中（自旋上下的能带不分裂），一条能带总共可以填充2L N 个电子的量子态，因此总能带数约为2a Zn （由于能带的交叠，这个数量是近似而不准确的）。内层电子的大多数能带都是满带的，但是有一条或几条价电子的能带是半满带。 满带中所有电子贡献的总电流密度为 ()() 33 04F D n n n d k j f k ev k επ -????= -≡???? ??? 6-3 这意味着，满带对固体电导没有贡献。 在绝缘体和半导体中，接近0K 时所有的能带都是满带或者空带；常温下，满带的电子被部分激发到空带，使得它们俩同时变成了半满的能带，从而具有了一定的导电能力。 半满带中，非平衡统计会偏移费米统计，但从统计上说，经过弛豫时间F τ，非平衡统计( ) ,,n g r k t 会回到平衡状态()F D n f ε-： F F F F eEl k eE k ετ??≈ 6-4 其中，F F F l v τ=是位于费米面上的电子的平均自由程。 在半满能带中的所有布洛赫电子贡献的总电流密度是： ()() 3 2304F n n n d k df j e v k v k E d τπε?? =-?≠ ??? ??? 6-5 由此可见，固体中总电流都是由半满能带贡献的。在能带论中，总的电导率矩阵是：
变压器中磁性元件的 损耗详解
变压器中磁性元件的损耗详解 今天我们来讨论下电源电路中磁性元件的损耗。 电源中的磁性元件一般就是指电感与变压器，这里我们这种讨论初次级隔离的变压器，因为这种变压器在开关电源中应用最为广泛。 变压器的作用大致是提供初次级的电气隔离，使输出电压或升或降，传送能量；变压器设计的好坏直接关系到整个电源系统的安规，EMC，效率，温升，输出的电气性能参数，寿命，可靠性，甚至会导致系统的崩溃。 升压的做过，但经验不多，说说个人的理解，不一定对，权作参考与讨论之用。
升压变压器的难点，楼上已经指出来了，因为绕组的圈数太多，漏感与分布电容很难两全其美；这个时候我觉得应该从以下几个方面着手： 1、在选择变压器的时候，如果结构尺寸允许的话，我们尽量选择高长型（立式）或窄长（卧式）型的，因为这种变压器单层绕线圈数多，可以有效降低绕线的层数，增加初次级的耦合，减小层间电容。 2、优化绕线顺序，使初次级能增减耦合面积；曾经用过这种绕法：1/3次级--1/2初级--1/3次级--1/2初级--1/3次级，结果表明此种绕法漏感可以小很多。 当然这种变压器绕制工艺稍显复杂，成本稍高，但还是可以接受。
3、层间电容大家都知道，每层之间加黄胶带，便可减少层间电容。 当然这些措施都是在考虑安规与EMC的情况下，做出的改进；对于升压电源，漏感与层间电容如果处理不好很容易引起振荡，使电源的EMC不好过，效率不高，有时会莫名其妙的炸MOS管（我实际碰到过的情况）。 我们知道变压器的损耗分为铁损与铜损，先来说说铁损吧。 变压器的铁损包括三个方面： 一是磁滞损耗，当交流电流通过变压器时，通过变压器磁芯的磁力线其方向和大小随之变化，使得磁芯内部分子相互摩擦，放出热能，从而损耗了一部分电能，这便是磁滞损耗。
电源中的磁性元件一般就是指电感与变压器，这里我们这种讨论初次级隔离的变压器，因为这种变压器在开关电源中应用最为广泛。 变压器的作用大致是提供初次级的电气隔离，使输出电压或升或降，传送能量；变压器设计的好坏直接关系到整个电源系统的安规，EMC，效率，温升，输出的电气性能参数，寿命，可靠性，甚至会导致系统的崩溃。 升压的做过，但经验不多，说说个人的理解，不一定对，权作参考与讨论之用。 升压变压器的难点，楼上已经指出来了，因为绕组的圈数太多，漏感与分布电容很难两全其美；这个时候我觉得应该从以下几个方面着手： 1、在选择变压器的时候，如果结构尺寸允许的话，我们尽量选择高长型（立式）或窄长（卧式）型的，因为这种变压器单层绕线圈数多，可以有效降低绕线的层数，增加初次级的耦合，减小层间电容。 2、优化绕线顺序，使初次级能增减耦合面积；曾经用过这种绕法：1/3次级--1/2初级--1/3次级--1/2初级--1/3次级，结果表明此种绕法漏感可以小很多。 当然这种变压器绕制工艺稍显复杂，成本稍高，但还是可以接受。 3、层间电容大家都知道，每层之间加黄胶带，便可减少层间电容。 当然这些措施都是在考虑安规与EMC的情况下，做出的改进；对于升压电源，漏感与层间电容如果处理不好很容易引起振荡，使电源的EMC不好过，效率不高，有时会莫名其妙的炸MOS管（我实际碰到过的情况）。 我们知道变压器的损耗分为铁损与铜损，先来说说铁损吧。 变压器的铁损包括三个方面： 一是磁滞损耗，当交流电流通过变压器时，通过变压器磁芯的磁力线其方向
和大小随之变化，使得磁芯内部分子相互摩擦，放出热能，从而损耗了一部分电能，这便是磁滞损耗。 二是涡流损耗，当变压器工作时。磁芯中有磁力线穿过，在与磁力线垂直的平面上就会产生感应电流，由于此电流自成闭合回路形成环流，且成旋涡状，故称为涡流。涡流的存在使磁芯发热，消耗能量，这种损耗称为涡流损耗。 三是剩余损耗，在磁芯磁化或反磁化的过程中，磁化状态并不是随磁化强度变化而立即变化，有个滞后时间，滞后效应便是引起剩余损耗的原因。 从铁损包含的三个个方面的定义上看，只要控制磁力线的大小便可降低磁滞损耗，减少磁芯与磁力线垂直的面积可以减少涡流损耗。 赵老师在《开关电源中磁性元器件》一书中指出： 由上面的话可以看出，在磁芯材质与形状，体积等都确定的情况下，变压器的铁损与变压器的工作频率以及磁感应强度摆幅deltB成正比。 磁滞在低场下可以不予考虑，涡流在低频下也可忽略，剩下的就是剩余损耗。在磁感应强度较高或工作频率较高时，各种损耗互相影响难于分开。故在涉及磁损耗大小时，应注明工作频率f以及对应的Bm值。但在低频弱场下，可用三者的代数和表示：tanδm= tanδh+tanδf+tanδr。式中tanδh tanδf tanδr 分别为：磁滞损耗角正切，涡流损耗角正切，剩余损耗角正切。各种损耗随频率的变化关系如图。
开关电源指标参数 一．描述输入电压影响输出电压的几个指标形式。 绝对稳压系数。 A．绝对稳压系数：表示负载不变时，稳压电源输出直流变化量△U0与输入电网变化量△U i之比。既： K=△U0/△Ui。 B．相对稳压系数：表示负载不变时，稳压器输出直流电压Uo的相对变化量△Uo与输出电网Ui的相对变化量△Ui之比。即： S=△Uo/Uo / △Ui/Ui 电网调整率。 它表示输入电网电压由额定值变化+-10%时，稳压电源输出电压的相对变化量，有时也以绝对值表示。 电压稳定度。 负载电流保持为额定范围内的任何值，输入电压在规定的范围内变化所引起的输出电压相对变化△Uo/Uo（百分值），称为稳压器的电压稳定度。 二．负载对输出电压影响的几种指标形式。 负载调整率（也称电流调整率）。 在额定电网电压下，负载电流从零变化到最大时，输出电压的最大相对变化量，常用百分数表示，有时也用绝对变化量表示。 输出电阻（也称等效内阻或内阻）。没用 在额定电网电压下，由于负载电流变化△IL引起输出电压变化△Uo，则输出电阻为 Ro=|△Uo/△IL| 欧。 三．纹波电压的几个指标形式。 最大纹波电压。 在额定输出电压和负载电流下，输出电压的纹波（包括噪声）的绝对值的大小，通常以峰峰值或有效值表示。 纹波系数Y（%）。
在额定负载电流下，输出纹波电压的有效值Urms与输出直流电压Uo之比，既 y=Umrs/Uo x100% 纹波电压抑制比。 在规定的纹波频率（例如50HZ）下，输出电压中的纹波电压Ui~与输出电压中的纹波电压Uo~之比，即： 纹波电压抑制比=Ui~/Uo~ 。 这里声明一下：噪声不同于纹波。纹波是出现在输出端子间的一种与输入频率和开关频率同步的成分，用峰-峰（peak to peak）值表示，一般在输出电压的0.5%以下；噪声是出现在输出端子间的纹波以外的一种高频成分，也用峰-峰（peak to peak）值表示，一般在输出电压的1%左右。纹波噪声是二者的合成，用峰-峰（peak to peak）值表示，一般在输出电压的2%以下。 四．冲击电流。 冲击电流是指输入电压按规定时间间隔接通或断开时，输入电流达到稳定状态前所通过的最大瞬间电流。一般是20A——30A。 五．过流保护。 是一种电源负载保护功能，以避免发生包括输出端子上的短路在内的过负载输出电流对电源和负载的损坏。过流的给定值一般是额定电流的110%——130%。 六．过压保护。 是一种对端子间过大电压进行负载保护的功能。一般规定为输出电压的130%——150%。 七．输出欠压保护。 当输出电压在标准值以下时，检测输出电压下降或为保护负载及防止误操作而停止电源并发出报警信号，多为输出电压的80%——30%左右。 八．过热保护。 在电源内部发生异常或因使用不当而使电源温升超标时停止电源的工作并发出报警信号。
钙钛矿氧化物异质结界面电磁输运性质的研究近年来,薄膜沉积技术（例如90°离轴溅射、脉冲激光沉积以及分子束外延等）以及原位监测技术（例如反射高能电子衍射）已经取得了长足的进步,这使我们现在不仅可以实现在原子尺度上精确生长钙钛矿氧化物薄膜,而且还可以在薄膜生长过程中调节和增强其物理性质。钙钛矿氧化物的电学输运性质丰富,涵盖了绝缘性、半导体和金属性。 钙钛矿氧化物还具有广阔的功能特性,譬如铁磁性、多铁性、高温超导、压电性、铁电性和热电性等,所有这些性质都对化学计量比、结构畸变和外部场等因素敏感。相比于传统半导体材料,钙钛矿氧化物提供了更多结构和功能的选择。 因此,将两种不同的钙钛矿氧化物材料组装成异质结会催生出更新奇的物理现象,譬如二维电子气、磁性、高温超导、磁性与超导性共存、巨磁阻效应、光电效应等。钙钛矿氧化物异质结不仅提供了制造新型多功能器件的可能性,而且还挑战了我们目前对界面上强关联效应的理解。 在传统的半导体异质结中,电子关联效应比较弱,界面处的平移对称性破缺导致电荷穿过界面重新分布以及界面附近能带的弯曲。在复杂的钙钛矿氧化物异质结中,电子之间具有很强的关联效应,能带结构通常不是刚性的,而是随电荷密度的变化而发生显著变化,因此不能用半导体异质结中非相互作用模型来描述,理解各自由度之间的相互耦合或竞争是个巨大的挑战。 本论文利用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,对不同种类的钙钛矿氧化物异质界面进行了系统的理论研究。首先研究了 LaGaO3/SrTiO3异质界面和 NdGaO3/SrTiO3异质界面二维电子气的起源,发现了两