突变与缓变
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太阳活动的缓变与瞬变特征王华宁;闫岩【摘要】引言太阳是唯一一颗能让我们仔细观察到其表而细节的恒星,它还是一颗球对称和稳定的恒星.因此,从认识恒星的角度来看,对于太刚的研究对整个天体物理学来讲是必要的,而且是重要的.但是大量观测表明,太阳除了稳定和均匀地向四面八方发出辐射的同时,它的大气中的一些局部区域,有时也会发生一些发生时间相对短暂的"事件".例如,在太阳光球中,往往可以观测到许多比周围明显黑暗的点状小片区域(太阳黑子)和比背景较为明亮的浮云状小片区域(光斑);在色球中,也可经常观测到比周围明亮的大片区域(谱斑)和突出于色球平均高度之上奇形怪状的太阳物质(称为日珥,或者暗条);日冕中也可观测到许多不均匀结构.特别是在色球和日冕的大气层中,偶尔还会发生表明有巨大能量释放或者巨大质量抛射的太阳爆发现象.上述这些现象不仅存在时间比较短暂而且不断变化,并且往往集中在太阳黑子附近的太阳大气的局部区域.【期刊名称】《气象科技进展》【年(卷),期】2011(001)004【总页数】3页(P57-59)【作者】王华宁;闫岩【作者单位】中国科学院国家天文台;中国科学院太阳活动重点实验室【正文语种】中文太阳是唯一一颗能让我们仔细观察到其表面细节的恒星,它还是一颗球对称和稳定的恒星。
因此,从认识恒星的角度来看,对于太阳的研究对整个天体物理学来讲是必要的,而且是重要的。
但是大量观测表明,太阳除了稳定和均匀地向四面八方发出辐射的同时,它的大气中的一些局部区域,有时也会发生一些发生时间相对短暂的“事件”。
例如,在太阳光球中,往往可以观测到许多比周围明显黑暗的点状小片区域(太阳黑子)和比背景较为明亮的浮云状小片区域(光斑);在色球中,也可经常观测到比周围明亮的大片区域(谱斑)和突出于色球平均高度之上奇形怪状的太阳物质(称为日珥,或者暗条);日冕中也可观测到许多不均匀结构。
特别是在色球和日冕的大气层中,偶尔还会发生表明有巨大能量释放或者巨大质量抛射的太阳爆发现象。
第一章 PN结§ 1.1 热平衡PN结1.PN结的形成和杂质分布将同种半导体材料的N型和P型两部分紧密结合在一起,在二者的交界处形成一个结,称为PN结。
例如P型硅(P–Si)和N型硅(N–Si)结合在一起形成硅半导体的PN结。
PN是很多重要半导体器件如结型晶体管、集成电路的工作核心,了解和掌握了PN结的性质具有很重要的实际意义。
为使性能优越,通常在一块N型(或P型)半导体单晶上,采用合金法、扩散法、外延生长法和离子注入法等把P型(或N型)杂质掺入其中,使这块单晶的不同区域分别具有N型和P型的带电类型,在两者的交界面处就形成了PN结。
(1)合金法及其杂质分布①制备过程下图表示用合金法制造PN结的过程。
把一小颗粒铟(In,Ⅲ族元素)放在N型锗单晶片上,加热到一定的温度,形成铟锗共熔体,然后降低温度,在降温过程中,锗便从共熔体中析出,沿着锗片的晶向再结晶。
在再结晶的锗区中,将含有大量的P型杂质铟,使该区变成P区,从而形成了PN结。
②杂质分布合金法PN结的杂质分布如图所示。
其特点是:P区中受主杂质浓度为N a,而且均匀分布;N区中施主杂质浓度为N d,也是均匀分布的。
在两种杂质的交界面处,杂质浓度由N a(P型)突变为N d(N型),具有这种杂质分布的PN结称为突变结。
设PN 结的位置在0=x ,则突变结的杂质分布可以表示为0<x , N x N a )(=0>x , N x N d )(=实际的突变结,两边的杂质浓度相差很多(例如N 区的施主杂质浓度为1016cm –3,而P 区的受主杂质浓度为1019cm –3),通常称这种结为单边突变结。
若N N d a >>,则记为N P +结;若N N d a <<,则记为PN +结。
(2)扩散法及其杂质分布① 制备过程下图表示用扩散法制造PN 结的过程。
它是在N 型(或P 型)单晶Si 片上,通过氧化、光刻、扩散(或离子注入)等工艺制得的PN 结,其杂质分布由扩散过程及杂质补偿决定。
半导体器件物理(1)第1章pn结大多数半导体器件(包括集成电路), 都包含一个或者多个pn结(pn Junction)。
这些器件的特性均与pn结密切相关,因此深入理解并熟练掌握pn结原理是学习其他半导体器件理论的关键。
半导体器件物理(I)p 区与n 区的交界面称为冶金结。
1. pn 结的结构组成半导体材料一个区域为p 型,相邻区域为n 型,则组成pn 结。
1-1 平衡pn 结定性分析一、pn 结的形成和杂质分布(Doping Profile )半导体器件物理(I)第1章pn结为便于分析,采用剖面图并且旋转90度,采用一维方式显示杂质分布。
1-1 平衡pn 结定性分析一、pn 结的形成和杂质分布(Doping Profile )2. 平面工艺与缓变结半导体器件物理(I)第1章pn结平面工艺中的“选择性掺杂”:2. 平面工艺与缓变结1-1 平衡pn 结定性分析一、pn 结的形成和杂质分布(Doping Profile )只要p 区与/或n 区为非均匀掺杂,则称为缓变结(Graded Junction )。
X j 为冶金结面与半导体表面之间的距离,称为结深(Junction Depth)。
半导体器件物理(I)第1章pn结3. 合金工艺与突变结早期pn 结采用“合金”工艺制备,其特点是掺杂为均匀分布。
若p 区与n 区均为均匀掺杂,则称为突变结(Step Junction )。
1-1 平衡pn 结定性分析一、pn 结的形成和杂质分布(Doping Profile )半导体器件物理(I)第1章pn结3. 合金工艺与突变结为了突出物理过程,本章以突变结为对象介绍pn 结基本工作原理。
1-1 平衡pn 结定性分析一、pn 结的形成和杂质分布(Doping Profile )半导体器件物理(I)第1章pn结第1章pn结1-1 平衡pn结定性分析一、pn结的形成和杂质分布(Doping Profile)上面简要介绍了pn的构成和杂质分布。
TGM2L系列智能漏电综合保护器1、概述TGM2L系列智能漏电综合保护器是在DZ25L、DZ20L等漏电断路器基础上开发的新型智能化漏电综合保护器,它是集漏电继电器、漏电断路器等功能于一体的多功能漏电综合保护器。
适用于三相四线中性点直接接地的低压电网、用来对人身触电危险提供间接接触保护,也可对线路或用电设备的接地故障漏电(大电流)、过电流、短路、过压、欠压、缺相等进行保护。
该产品符合GB14048.2国家标准。
TGM2L系列智能漏电综合保护器是本公司近年为了适应我国农村电网安全用电实际环境而研制开发的并获得省级科技进步奖的专利产品。
通过了国家机电检测所的型式试验,获得国家强制性CCC认证证书。
该产品使用简便,经济实用,可靠性强,为国内首创。
2、功能特点2.1能自动区分缓变和突变漏电,消除了突变动作过灵敏或不灵敏相。
在三相漏电不平衡的情况下,各相对地突变漏电动作一致性好。
2.2体积小。
集漏电继电器、漏电断路器等功能于一体,缩小了安装位置,简化了二次接线。
2.3智能化。
不但具有一般漏电断路器的保护功能,还具有智能化漏电保之护功能。
采用了微机处理智能化数字编程控制电路,所有功能均有单片机程序控制完成:主要是漏电电流数字显示、自动重合闸、动作状态指示,还可以设置不同的缓变、突变漏电动作值,可以分别显示A、B、C各相漏电电流值以及三相漏电矢量和,具有自动记忆功能,显示总合闸次数和自动重合闸次数。
2.4自动跟踪线路剩余电流,自动调升或降低动作值档位。
3、结构特点及基本原理本产品由漏电断路器、分合闸操作机构、漏电及欠压保护检测与控制和显示电路等部分组成。
3.1 断路器是由DZ25L、DZ20L等漏电断路器或其它空气断路器组成,具有过载、短路等保护功能,其主要部分由断路器壳体、触头灭弧系统、过载短路保护系统组成。
3.2 分合闸操作机构由手动分闸操作机构、电动分合闸操作机构、分合闸指示机构部分组成。
电动分合闸操作机构主要由永磁直流电机、曲柄连杆机构组成。
突变剩余电流与缓变剩余电流
——LMB-1多功能剩余电流保护器
问题:LMB-1多功能剩余电流保护器在验证动作特性时,当剩余电流动作保护器测试仪2235 IDB-3剩余电流调节到30mA时,利用CBR闭合,并不能使保护器断开。
当剩余电流增大到150mA时,闭合CBR,试品才脱扣。
分析:初步分析原因是由于LMB-1多功能剩余电流保护器将剩余电流分为突变剩余电流和缓变剩余电流两种。
同时缓变剩余电流分为自动和手动两种模式。
在由CBR闭合时,没有达到缓变剩余电流的脱扣值,所以试品不动作。
原理:首先了解突变剩余电流和缓变剩余电流。
供电线路正常工作时,漏电流为缓变量,若缓变的漏电流逐步增加达到漏电额定动作值IΔn时,漏电继电器动作跳闸。
当供电线路出现人畜触电甚至断线落地时,此时的漏电流为突变量。
由于此类漏电继电器在设计时均采用缓变与突变量分开鉴别,因此突变量选取是关键部分,一般均采用微分电路检测(包括正负脉冲),当线路在一定的缓变漏电流基础上出现突变量时,微分电路工作,获取一脉冲信号,此脉冲信号若大于突变漏电额定动作值ΔIΔn,则漏电继电器动作跳闸。
为了兼顾缓变与突变漏电灵敏度及漏电继电器运行可靠性,一般漏电动作值IΔn均远远大于脉冲动作值ΔIΔn,即缓变剩余电流值远大于突变剩余电流值。
从电路设计原理上看,此类漏电继电器均需依靠剩余电流互感器检测出供电线路上的毫安级弱电漏电信号,然后经检波整流放大后才能进行缓变量与突变量检测,并分别比较判断其是否达到额定动作值。
结论:通过上面了解我们可以得到:缓变剩余电流为电路接通前就已经存在,试品LMB-1多功能剩余电流保护器的缓变剩余电流值在手动时为150/300mA,所以当有CBR闭合时,剩余电流动作保护器测试仪的剩余电流应调节为150或。
验证:通过分析后,在剩余电流动作保护器测试仪上实验。
首先,测试突变剩余电流,调节剩余电流为30mA,突然施加,试品断开。
然后,将缓变剩余电流调节为手动-150mA,调节剩余电流为150 mA,由CBR闭合,试品断开。