Оптимізація інтегрального порогового сенсора температури

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorПавлов, Леонід Миколайович
dc.contributor.authorЯганов, Петро Олексійович
dc.date.accessioned2023-12-28T10:43:07Z
dc.date.available2023-12-28T10:43:07Z
dc.date.issued2023
dc.description.abstractУ 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.uk
dc.description.abstractotherThe article highlights the optimization of the integrated threshold temperature sensor (IPST), which is designed to protect a critical node - a powerful power transistor of a voltage stabilizer, linear or pulsed. The peculiarity of such a sensor is that its output signal is analog and is formed in the form of a significant voltage drop that enters the control unit of the power element of the integrated microcircuit. The quality of such a sensor is evaluated by the temperature error of the trigger point. The trigger point, in turn, has the initial temperature of the rise of the signal and the temperature of its termination. This is a certain temperature interval in which the IPST output signal is formed. Accordingly, the narrower this interval, the higher the quality of the sensor. Finally, the third factor for assessing the quality of the sensor is the area on the crystal of the integrated microcircuit occupied by the elements of the sensor: the smaller the area, the cheaper the microcircuit, the greater its competitiveness. So, less area means higher quality. These three factors make up the quality criterion in the optimization of the IPST, which are included in the formation of the target function of the optimization process. The objective function is formed according to the minimax optimality criterion, which means the minimum value of the objective function at the maximum of the deviation values of the components of the optimization objective function vector. The weight coefficients of the components of the vector of components of the objective function are selected by the method of expert evaluations. The optimization function is specified by the parameters of the circuit elements of the IPST model: the values of the electrical operating modes of the transistors, their sizes, and the resistance values of the resistors. To find the optimal point of the objective function, an algorithm is proposed, which involves searching for local optimal points and, based on them, obtaining the global optimum by weighted averaging. Checks at the point of the global optimum and solutions in case of violation of the quality criterion are proposed. The algorithm for finding the optimal solution in this case consists in the fact that the allowable values of the components can only take values within the interval defined as the production tolerance limit according to the current technological process. The expediency of this approach is that it takes into account the limitations on the parameters of the components, taking into account the structural and topological limitations of the technological process of manufacturing IPST samples.uk
dc.format.pagerangeС. 80-86uk
dc.identifier.citationПавлов, 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.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.32782/2663-5941/2023.2.1/13
dc.identifier.orcid0000-0001-8273-9607uk
dc.identifier.orcid0000-0001-7358-9846uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/63418
dc.language.isoukuk
dc.publisherТаврійський національний університет ім. Вернадськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.relation.ispartofВчені записки ТНУ ім. Вернадського. Серія: Технічні науки, Том 34 (73), № 2uk
dc.subjectсенсор температуриuk
dc.subjectпохибка сенсораuk
dc.subjectоптимізаціяuk
dc.subjectцільова функціяuk
dc.subjectзмінні оптимізаціїuk
dc.subjectкритерій оптимізаціїuk
dc.subject.udc681.586.6uk
dc.titleОптимізація інтегрального порогового сенсора температуриuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Optymizatsiia_intehralnoho_porohovoho_sensora_temperatury.pdf
Розмір:
640.72 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.01 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Статті (КЕОА)