Оптимізація інтегрального порогового сенсора температури
Вантажиться...
Дата
2023
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Таврійський національний університет ім. Вернадського
Анотація
У статті висвітлюється оптимізація інтегрального порогового сенсора температури (ІПСТ), який покликаний захистити критичний вузол – потужний силовий транзистор стабілізатора напруги, лінійного чи імпульсного. Особливість такого сенсора полягає в тому, що його вихідний сигнал аналоговий і формується у вигляді істотного перепаду напруги, що надходить до блоку управління силовим елементом інтегральної мікросхеми. Якість такого сенсора оцінюється похибкою точки спрацювання за температурою. Точка спрацювання своєю чергою має початкову температуру наростання сигналу та температуру його завершення. Це певний інтервал температури, в якому формується вихідний сигнал ІПСТ. Відповідно, чим вужчий цей інтервал, тим вище якість сенсора. Нарешті третій фактор оцінки якості сенсора полягає в тому, яку площу на кристалі інтегральної мікросхеми займають елементи сенсора: чим менша площа – тим дешевша мікросхема, тим більша її конкурентоздатність. Отже, менше площа – вища якість. Ці три фактори складають критерій якості при оптимізації ІПСТ, що покладені в формування цільової функції процесу оптимізації. Цільова функція формується відповідно мінімаксного критерію оптимальності, що означає мінімальне значення цільової функції за максимуму значень відхилень компонентів вектора цільової функції оптимізації. Вагові коефіцієнти компонентів вектора компонентів цільової функції вибираються методом експертних оцінок. Функцію оптимізації конкретизують параметри елементів схеми моделі ІПСТ: значення електричних режимів роботи транзисторів, їх розміри, значення опору резисторів. Для пошуку оптимальної точки цільової функції запропоновано алгоритм, що передбачає пошуки локальних оптимальних точок і на їх основі зваженим усередненням отримання глобального оптимуму. Запропоновано перевірки в точці глобального оптимуму та рішення в разі порушення критерію якості. Алгоритм пошуку оптимального рішення в цьому випадку полягає в тому, що допустимі значення компонентів можуть приймати лише значення в рамках того інтервалу, що визначений як межа допуску на виготовлення за чинним технологічним процесом. Доцільність такого підходу полягає в тому, що цим враховуються обмеження на параметри компонентів з урахуванням конструктивно-топологічних обмежень технологічного процесу виготовлення зразків ІПСТ.
Опис
Ключові слова
сенсор температури, похибка сенсора, оптимізація, цільова функція, змінні оптимізації, критерій оптимізації
Бібліографічний опис
Павлов, Л. М. Оптимізація інтегрального порогового сенсора температури / Павлов Л. М., Яганов П. О. // Вчені записки ТНУ ім. Вернадського. Серія: Технічні науки. – 2023. – Том 34 (73), № 2. – С. 80-86.