【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于半導體熱管理領域，尤其涉及一種tmbs半導體器件的熱管理系統。
技術介紹
1、tmbs（tunneling-metal-insulator-semiconductor）是一種特定類型的半導體器件，結合了mos漏極結構和肖特基勢壘的新型功率器件，具有低漏電流、快速開關速度和低開啟壓降等優點，被廣泛應用于電源管理、電動車輛、航空航天等領域。這種器件的基本結構通常包括金屬、絕緣體和半導體層，利用量子力學中的隧穿效應來實現電流的流動。
2、在tmbs半導體器件運行中，熱管理是至關重要的，由于tmbs半導體器件在工作時會產生大量熱量，如果這些熱量不能有效地散發，就可能導致器件過熱，進而影響性能、降低效率，甚至損壞器件。
3、但是，現有對于tmbs半導體器件的熱管理、往往依賴于固定位置的溫度傳感器，可能無法全面反映整個器件的溫度分布，其次，現有技術通常只簡單地使用采集到的溫度數據進行冷卻策略的制定，而沒有綜合考慮多個傳感器數據或者進行更復雜的計算，這樣無法準確反映器件內部復雜的熱分布。
技術實現思路
1、有鑒于現有技術的上述缺陷，本專利技術提出一種tmbs半導體器件的熱管理系統，本專利技術設計的技術方案包括：
2、采集模塊、溫度讀取模塊、仿真模塊、分析模塊和策略執行模塊；
3、所述采集模塊用于在tmbs半導體器件運行時從不同的來源獲取與熱管理相關的數據，來源包括但不限于溫度傳感器、環境傳感器、電流傳感器和電壓傳感器，所述溫度傳感器設
4、所述溫度讀取模塊用于讀取溫度傳感器的溫度數據和歷史仿真結果，逐步調整各關鍵區域的溫度數據權重并融合輸出目標溫度數據；
5、所述仿真模塊用于建立tmbs半導體器件熱模型，獲得tmbs半導體器件運行時的溫度分布圖；
6、所述分析模塊用于將溫度分布圖中的溫度數據映射為灰度值，得到對應溫度的灰度值，通過hsv模型將對應溫度的灰度值按照溫度高低映射到特定的色相范圍，得到具有顏色信息的溫度數據并重新映射回溫度分布圖，得到顏色標注的溫度分布圖；
7、所述策略執行模塊用于根據所述顏色標注的溫度分布圖調整散熱系統和tmbs半導體器件的功率輸出；
8、所述逐步調整各關鍵區域的溫度數據權重包括：
9、計算各關鍵區域的溫度數據與歷史仿真結果的關注度，將關注度歸一化后作為各關鍵區域的溫度數據權重；
10、所述關注度公式如下：
11、
12、式中，為關鍵區域i的溫度數據與歷史仿真結果的關注度，為關鍵區域i的溫度數據，為關鍵區域i的歷史仿真結果，為雙曲正切函數，為掩碼矩陣函數。
13、優選地，所述各關鍵區域包括但不限于結點、散熱片、接口、封裝和基板。
14、優選地，所述掩碼矩陣函數公式如下：
15、
16、
17、式中，為關鍵區域i的溫度數據與歷史仿真結果的度量函數，為掩碼判定閾值，為控制度量對函數的貢獻，為調整的基準值，和均為常數。
18、優選地，所述融合輸出目標溫度數據公式如下：
19、
20、式中，為目標溫度數據。
21、優選地，所述建立tmbs半導體器件熱模型包括利用silvaco和comsol軟件進行物理建模、電熱耦合仿真和熱場仿真。
22、優選地，所述tmbs半導體器件熱模型公式如下：
23、
24、
25、式中，為內部熱源項，為tmbs半導體器件的密度，為tmbs半導體器件的比熱容，為溫度梯度，為熱流密度矢量，為導熱系數。
26、優選地，所述通過hsv模型將對應溫度的灰度值按照溫度高低映射到特定的色相范圍包括：
27、使用sobel算子計算溫度分布圖的橫坐標和縱坐標梯度，捕捉溫度分布圖的邊緣信息，構建溫度分布圖的坐標梯度數據組，將對應溫度的灰度值輸入溫度分布圖的坐標梯度數據組，預設目標灰度值范圍并對坐標梯度數據組進行遍歷，保留處于目標灰度值范圍的溫度分布圖，將所述處于目標灰度值范圍的溫度分布圖進行歸一化處理并映射到hsv色相范圍，從藍色到紅色表示溫度從低到高。
28、優選地，所述溫度分布圖的坐標梯度數據組公式如下：
29、
30、式中，為溫度分布圖的橫坐標梯度，為溫度分布圖的縱坐標梯度。
31、有益效果：
32、1、本專利技術通過多個模塊協同工作，實現對tmbs半導體器件的溫度精確監控與調節，以保證其在運行時的熱管理更加高效和穩定；
33、2、本專利技術通過仿真模塊生成的溫度分布圖，通過分析模塊的顏色映射技術，將不同溫度對應到特定的顏色范圍，生成了更直觀的顏色標注溫度圖，能更方便地進行分析和決策；
34、3、本專利技術策略執行模塊利用顏色標注的溫度分布圖，可以自動或手動調整散熱系統的設置，以及控制tmbs半導體器件的功率輸出，在器件溫度升高時，系統能迅速采取行動，降低溫度，防止器件因過熱而損壞。
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1.一種TMBS半導體器件的熱管理系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種TMBS半導體器件的熱管理系統，其特征在于，所述各關鍵區域包括但不限于結點、散熱片、接口、封裝和基板。
3.根據權利要求1所述的一種TMBS半導體器件的熱管理系統，其特征在于，所述掩碼矩陣函數公式如下：
4.根據權利要求3所述的一種TMBS半導體器件的熱管理系統，其特征在于，所述融合輸出目標溫度數據公式如下：
5.根據權利要求1所述的一種TMBS半導體器件的熱管理系統，其特征在于，所述建立TMBS半導體器件熱模型包括利用Silvaco和COMSOL軟件進行物理建模、電熱耦合仿真和熱場仿真。
6.根據權利要求5所述的一種TMBS半導體器件的熱管理系統，其特征在于，所述TMBS半導體器件熱模型公式如下：
7.根據權利要求1所述的一種TMBS半導體器件的熱管理系統，其特征在于，所述通過HSV模型將對應溫度的灰度值按照溫度高低映射到特定的色相范圍包括：
8.根據權利要求7所述的一種TMBS半導體器件的熱管理系統，其特征
...【技術特征摘要】
1.一種tmbs半導體器件的熱管理系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種tmbs半導體器件的熱管理系統，其特征在于，所述各關鍵區域包括但不限于結點、散熱片、接口、封裝和基板。
3.根據權利要求1所述的一種tmbs半導體器件的熱管理系統，其特征在于，所述掩碼矩陣函數公式如下：
4.根據權利要求3所述的一種tmbs半導體器件的熱管理系統，其特征在于，所述融合輸出目標溫度數據公式如下：
5.根據權利要求1所述的一種tmbs半導體器件的熱管理系統，其特征在于，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：蔡雨杉，楊微，高洋，于金源，
申請(專利權)人：長春長光圓辰微電子技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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