Site Loader

Содержание

Диод рсн что это такое

Высокая температура – злейший враг компьютерной техники. Температура, которая может негативно отразиться на чипах компьютера, повышается по разным причинам: нагрузки, пыль, устаревание оборудования. Очень важно иметь это ввиду при эксплуатировании ПК, ведь халатное отношение к температурному режиму компьютеру в совокупности с чрезмерными и долгими нагрузками может привести к необратимым последствиям: физической поломке и потере данных. К счастью, за этими показателями можно следить с помощью различных диодов приложения Аида 64.

Что такое диод, и какие виды диодов существуют

Различные физические характеристики комплектующих измеряются специальными датчиками и поступают в приложение Аида64. Эти датчики, вмонтированные в структуру микросхем, называются диодами. Различают диоды северного и южного мостов. Контроллер северного моста (PCH) управляет и передает информацию по таким компонентам как: центральный процессор, оперативная память и видеокарты. Чип южного моста контролирует и транслирует данные по периферийным и устройствам ввода-вывода.

Как узнать температуру графического процессора

Графический процессор – один из важных компонентов персонального или мобильного компьютера. Именно он производит вычисления, связанные с графическим представлением информации: начиная от простого вывода статического изображения на экран до сложных технологий вычисления передвижения объектов трехмерной графики. При таком большом объеме обрабатываемой информации перегрев чипов возможен, если не следить за корректной работой охлаждающих систем и чистотой внутренних частей системного блока. Для того чтобы узнать температуру графического процессора компьютера необходимо сделать следующее:

  1. Запустить A />

Универсального понятия “нормальная температура” графического процессора не существует, потому как у каждого производителя свои нормы тепловыделения. Однако, считается негласной нормой температуры в режиме простоя, равная 45°С. Зная, что критическая температура для материала, из которого изготовлены комплектующие достигает 105°С, можно утверждать, что 75°С – это довольно серьезное отклонение от нормальных показателей.

Как измерить температуру других компонентов

Определить риск опасности выхода из строя других частей компьютера из-за перегрева можно аналогичным способом. Единственное отличие: в 4 пункте нужно найти раздел нужного датчика. Стоит отметить, что не всегда информация о параметрах конкретного диода доступна в приложении Aida 64. Это связано с тем, что производители компьютерных комплектующих не выработали единый стандарт присутствия тех или иных датчиков в своей продукции. Проще говоря, если не удалось найти нужный параметр – скорее всего он не предусмотрен в Вашем оборудовании.

Какие предпосылки перегрева графического процессора

Безусловно, измерение температуры – это действенный способ предотвращения печальных последствий воздействия высокой температуры. Однако не стоит развивать параноидальное желание каждую минуту открывать A >

Многие пользователи при мониторинге температур своего компьютера или ноутбука, например всеми любимой программой Aida64, обращают внимание на присутствие некого элемента под названием диод pch

для которого также выводится температура.

Температуры компонентов ПК в программе Aida 64

И здесь возникает вполне уместный вопрос — что это за диод pch и какая у него должна быть температура. Ведь в большинстве ноутбуков и компьютеров значение температуры для него отображается в районе 70 градусов, что, на первый взгляд, может показаться много повышенным значением.

Что из себя представляет диод pch?

Под таким обозначением в программах мониторинга температур обычно значится северный мост. Представляет он из себя отдельный чип на материнской плате, который отвечает за работу процессора с оперативной памятью и видеокартой.

Радиатор на материнской плате ПК, под которым находится северный/южный мост

В некоторых модификациях северный мост объединен с южным мостом и/или видеокартой в одном чипе.

Мосты и видеокарта материнской платы ноутбука

Таким образом диод pch является очень важным элементом материнской платы, который при выходе из строя сделает невозможной работу и запуск компьютера.

Какая должна быть температура у диода PCH?

Конечно же самый правильный ответ на данный вопрос — чем ниже, тем лучше. Но в большинстве компьютеров и ноутбуков он греется до 70-75 градусов. И это в принципе можно считать нормальной его температурой.

При превышении значения в 75 градусов стоит задуматься о чистке вашего компьютера или ноутбука от пыли. В ноутбуках очень часто между радиатором охлаждения и северным/южным мостом находится термопрокладка, которую при чистке ноутбука нужно менять.

В системном блоке проблема с перегревом диода PCH решается установкой дополнительного кулера охлаждения.

Установка дополнительного кулера на радиатор северного моста

Последствия перегрева диода PCH?

Длительный перегрев северного моста (Диода PCH) приводит к деградации данного чипа. Симптомами этого процесса является черный экран при включении ноутбука/компьютера.

Замена северного моста в ноутбуке стоит примерно 60-70$ в зависимости от модели. На материнских платах ПК его замена нецелесообразна в виду сопоставимой стоимости данной процедуры со стоимостью новой материнской платы.

Многие пользователи при мониторинге температур своего компьютера или ноутбука, например всеми любимой программой Aida64, обращают внимание на присутствие некого элемента под названием

диод pch для которого также выводится температура.

Температуры компонентов ПК в программе Aida 64

И здесь возникает вполне уместный вопрос — что это за диод pch и какая у него должна быть температура. Ведь в большинстве ноутбуков и компьютеров значение температуры для него отображается в районе 70 градусов, что, на первый взгляд, может показаться много повышенным значением.

Что из себя представляет диод pch?

Под таким обозначением в программах мониторинга температур обычно значится северный мост. Представляет он из себя отдельный чип на материнской плате, который отвечает за работу процессора с оперативной памятью и видеокартой.

Радиатор на материнской плате ПК, под которым находится северный/южный мост

В некоторых модификациях северный мост объединен с южным мостом и/или видеокартой в одном чипе.

Мосты и видеокарта материнской платы ноутбука

Таким образом диод pch является очень важным элементом материнской платы, который при выходе из строя сделает невозможной работу и запуск компьютера.

Какая должна быть температура у диода PCH?

Конечно же самый правильный ответ на данный вопрос — чем ниже, тем лучше. Но в большинстве компьютеров и ноутбуков он греется до 70-75 градусов. И это в принципе можно считать нормальной его температурой.

При превышении значения в 75 градусов стоит задуматься о чистке вашего компьютера или ноутбука от пыли. В ноутбуках очень часто между радиатором охлаждения и северным/южным мостом находится термопрокладка, которую при чистке ноутбука нужно менять.

В системном блоке проблема с перегревом диода PCH решается установкой дополнительного кулера охлаждения.

Установка дополнительного кулера на радиатор северного моста

Последствия перегрева диода PCH?

Длительный перегрев северного моста (Диода PCH) приводит к деградации данного чипа. Симптомами этого процесса является черный экран при включении ноутбука/компьютера.

Замена северного моста в ноутбуке стоит примерно 60-70$ в зависимости от модели. На материнских платах ПК его замена нецелесообразна в виду сопоставимой стоимости данной процедуры со стоимостью новой материнской платы.

Какая температура компонентов железа может считаться нормальной

Как правило, все машины и механизмы имеют свойство нагреваться в процессе работы и компьютеры не являются исключением. А ещё они могут перегреваться, что нередко приводит к сбоям, неполадкам и даже физическим повреждениям компонентов. Чаще всего перегрев компьютеров происходит по причине плохо работающей системы охлаждения и накопления пыли в корпусе, но также эта беда может приключиться при повышенных нагрузках, особенно в жаркую летнюю погоду.

Чтобы избежать неприятных последствий, важно уметь определять признаки перегрева. Только вот как это сделать правильно?

Для мониторинга температуры компонентов железа правильнее всего использовать специальные утилиты, получающие данные с температурных датчиков, но также следует обращать внимание на внешние признаки, основными из которых являются:

• Заметное снижение общей производительности, зависания
• Самопроизвольное завершение работы приложений с выходом на рабочий стол
• Самопроизвольное выключение или перезагрузка компьютера
• Появление помех на экране
• Выход в BIOS с просьбой проверить охлаждение
• Необычно сильный шум вентиляторов

Но лучше, конечно, не ждать их появления. Как уже было сказано, для замера температуры нужно использовать специализированные утилиты. Правда, подобных инструментов в интернете пруд пруди и далеко не все они показывают одну и ту же информацию, поэтому у пользователя может возникнуть вполне обоснованный вопрос: а какая из этих утилит наиболее адекватна?

На наш взгляд таковой является AIDA64 — мощный диагностический инструмент компьютерного железа. К слову, помимо замера температуры, эта программа умеет делать массу других вещей, начиная от предоставления подробнейшей информации о системе и заканчивая проведением тестов процессора и оперативной памяти. Но в данном конкретном примере нас интересует измерение температуры. Найти температурные показатели процессора, отдельных ядер, видеокарты и её памяти, диода

PCH (южного моста), жёсткого диска и чипсета материнской платы.

Примечание: температуру оперативной памяти программным способом замерить нельзя, так как в самом модуле ОЗУ нет температурных датчиков.

Нормальные и критические показатели

• Для процессора либо отдельных его ядер нагрев до 40-50°C при средней нагрузке считается нормальным, а до 55°C — допустимым. Температура 60-65°C является потенциально опасной, 70-80°C — критической, при которой возможны серьёзные нарушения в работе компьютера, в частности, падение в BSOD, автозавершение работы приложений и самопроизвольная перезагрузка компьютера.

• С видеокартами немного сложнее, так как здесь всё зависит от моделей и их предназначения. При средней и высокой нагрузке видеокарты последних моделей могут разогреваться до 60-65°C и это вполне нормально, тогда как для старых моделей такая температура уже будет считаться близкой к критической. Признаками перегрева видеокарты обычно являются артефакты — искажение изображения, появление на экране полос, квадратов, изменение цветовой гаммы и т.п.

• Для большинства жёстких дисков HDD нормальной температура считается в 30-35°C, 40-43 по Цельсию это уже повышенная, выше 45-50°Cкритическая, при которой возможны появления сбоев при чтении/записи и бад-секторов на магнитной поверхности диска.

• Оптимальной температурой чипсета материнской платы считается 30-40°C, на некоторых моделях он может разогреваться до 50 градусов. В целом же с перегревом этого компонента приходится сталкиваться редко, поэтому особого внимания уделять ему мы не будем.

Да, ещё в AIDA64 есть такой замечательный инструмент как «Тест стабильности системы», позволяющий получить данные о температуре всех основных компонентов компьютера под стопроцентной нагрузкой. Находится он в меню Сервис и представляет собой отдельное окошко, в котором нужно выставить все галочки и нажать «Start». Далее вам останется только наблюдать за данными мониторинга.

По большому счёту это всё, что нужно знать о температуре железа вашего компьютера. Что касается методов борьбы с перегревом, то на этот счёт сказано предостаточно. Установка более качественных систем охлаждения и регулярная чистка от пыли — обычно этого бывает достаточно, чтобы обеспечить приемлемый температурный режим.

Какие датчики температуры и за что отвечают в Aida64? — Полезные статьи — Каталог статей

 

Подробная статья об датчиках температуры в программе Aida, будешь знать что и откуда берется.


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Итак начнем:

Системная плата — ее приемлемая температура 60-65 градусов. Берется она с чипсета и фаз питания возле процессора. Если температура превышает, стоит пощупать фазы, и если датчик не врет, почистить если необходимо и добавить вентилятор на борт вашего судна, для лучшего охлаждения.


 

ЦП — Это средняя температура центрального процессора, опять же для разных процессоров разная максимальная температура, если в простое 30-45 градусов и в нагрузке до 65-70, то это оптимальный вариант, если конечно не баловались разгоном, тогда будут совсем другие циферки. Также если превышают циферки положенные оптимальные, то следует прочистить радиатор с вентилятором, убрать всю пыль, заменить термопасту, хорошая термопаста на уровне mx4, но свежая кпт8 тоже сойдет, хотя тепловыделение меньше, об этом кстати говоря еще поговорим, но в другой статье).


 

CPU Package — Это температура под крышкой процессора, это то место где вас быть не должно по сути, пока не наберетесь храбрости, или пока не наберетесь опыта, скальпировать процессор и менять там пасту/жидкий метал, для лучшего охлаждения, это понадобится для оверклокеров, и людей у кого проц уже 10 лет отпахал, как правило дает не всегда хороший результат в охлаждении, но сие действие применяется время от времени в различных кругах.


 

CPU IA Cores — Это температура непосредственно самих ядер процессора под крышкой, похожа на прошлый вариант, но тут именно не в пространстве, а внутри камня.


 

CPU GT Cores — Это температура встроенной в процессор видеокарты. Аналогично прошлому варианту, уменьшается за счет чистки как с ЦП и с помощью скальпирования.


 

ЦП 1 / Ядро 1 — Далее идут ядра все что есть в процессоре, конечно стоило взять все наименования ЦП в один сегмент, но раз уж мы разбираем подробно, то это температура непосредственно ядра процессора.


 

Диод PCH — Это температура северного моста, иной раз северный мост работает с южным или с видеокартой вместе, если не верите датчикам, также можно померить на ощупь, если пальчики начинают гореть спустя 1-3 секунды и хочется убрать ручку, то стоит задуматься о импровизированном охлаждении, существуют маленькие вентиляторы под такие нужды.


 

AUX — Это вакантный или же свободный датчик термоконтроля, на разных платах по разному используется, или не используется, его данными как правило пренебрегают, потому как многие программы подкидывают неправильные данные о температуре этого датчика.


 

Диод ГП — Это элементарно, температура графического процессора, или же простым языком, видеокарты, ее адекватная температура ходит очень по разному, стоит понимать, что чем меньше температура, тем меньше фризов, багов и лагов. И тем дольше проживет карточка. Многие карты после запуска компьютера держат эту температуру в районе 30-35 градусов, однако стоит им разогреться до условных 50, они будут держать эти 50-55 пока не выключите, но как правило не более.


 

Далее у меня идут накопители:

1.ADATA SU650 — это ССД диск, или же твердотельный накопитель, который может прогреваться до 60 градусов, иной раз больше, это не есть хорошо, но пока мы не разберем коробку и не потеряем гарантию толком охладить его не сможем.


 

2.WDC WD6400AAKS-22A7B2 — Это обычный жесткий диск 7200rpm который отпахал уже 2 полноценных года, а суммарно ему примерно 10 лет. За его температурой не то что бы прямо следует следить, но желательно поглядывать, что бы он не перегревался и вследствии чего не посыпался и не потерялись все ваши данные.


 

Помните про бекап важных данных, благо технологии позволяют хранить в облаке, для тех кто параноик данные можно зашифровать и залить архивом, или архивом в архив с очень сложным паролем.

 

На температуру также влияют настройки биоса и самой системы.

Так например если вы отключили энергосбережение в угоду производительности, то и температура будет выше.

 

 

На этом господа и дамы все, спасибо за внимание, теперь вы знаете что означают эти непонятные названия и их температуры.

 

 

Что означают параметры AIDA64 «CPU, GPU, RSN диод»?

Существует множество физических явлений, вызывающих выделение тепла. Хорошим примером является трение в двигателях внутреннего сгорания, но оно так же часто встречается у владельцев настольных компьютеров и ноутбуков. Почти вся современная электроника основана на использовании таких компонентов, как диоды или транзисторы, которые могут сильно нагреваться, несмотря на отсутствие механической работы. Их перегрев приводит к таким нежелательным последствиям, как зависание или самопроизвольная перезагрузка ПК, что значительно усложняет, а в некоторых случаях делает невозможной работу за компьютером.

Поэтому так важно иметь удобный инструмент для контроля температуры основных источников перегрева — центрального и графического процессора, а также чипсета материнской платы. Наиболее популярная утилита AIDA64 является одним из таких инструментов, который позволяет измерять многие аппаратные компоненты вашего компьютера в режиме реального времени, тестировать быстродействие процессора, памяти, дисковой подсистемы, видеокарты и выполнять ряд других действий. Для этого используются встроенные в утюг датчики, представляющие собой термотранзисторы, величина тока, проходящего через которые, зависит от температуры.

Как интерпретировать параметр диода процессора в AIDA64

Как нетрудно догадаться, диод процессора AIDA64 является температурной характеристикой нагрева процессора. Посмотреть показания этого датчика несложно — во вкладке «Компьютер» утилиты есть пункт «Датчики», нажав на который, можно просмотреть температуры всех сильно горячих компонентов компьютера в правом блоке. Но, помимо степени нагрева самого ЦП или даже его отдельных ядер, в этом списке может присутствовать параметр «ЦП-диод».И при этом его показания могут отличаться от температуры ЦП. Расхождение в несколько градусов считается нормальным, так как датчик «ЦП-диод» встроен в сам процессор, а те датчики, которые измеряют температуру ЦП, физически расположены под ним, прямо в сокете.

На какую температуру ориентироваться? Тот, что указан в AIDA64 без приставки «диод». Считается, что диод процессора менее стабилен. Это значит, что если разница между показаниями большая, доверять следует температуре процессора, а не диода.Последний может «глючить» по следующим причинам:

  • физическая неисправность;
  • утилита AIDA64 неправильно интерпретирует данные с датчика;
  • наконец, датчик может просто отсутствовать (температурный диод, встроенный в процессор, установлен только в продуктах AMD, в процессорах Intel только подсокетные датчики), и тогда Aida64 вообще будет показывать что-то непонятное.

За что отвечает параметр «GPU диод» в AIDA64?

На видеокарте, а точнее на ее процессоре есть датчик температуры.А так как он часто работает с не меньшей нагрузкой, чем центральный процессор, то и сильно греется. В некоторых случаях нагрев становится критически высоким, что приводит к сильному торможению компьютера, к его зависанию или уходу в перезагрузку. Особенно часто это происходит летом, когда в помещении нет вентиляции и воздух прогревается до 28-30°С. Нередко такие же проблемы испытывают любители «серьезных» компьютерных игр.

Значит ли это, что если диод GPU в AIDA64 показывает температуру ниже 100 градусов, то это может привести к выходу из строя GPU или видеокарты? По большому счету переживать по этому поводу не стоит, так как есть встроенная защита от перегрева, которая не даст GPU сгореть.А вот зависания и перезагрузки сами по себе вещь довольно неприятная, к тому же постоянный перегрев негативно сказывается на ресурсе электронных компонентов.

Что такое PCH Diode в AIDA64

Наряду с датчиками, измеряющими температуру CPU и GPU, есть аналог для контроля температуры чипсета.

Сам термин PCH расшифровывается как Platform Controller Hub, и его следует понимать как элемент системной логики, отвечающий за согласованность функционирования различных элементов материнской платы — шин USB, SATA, периферийных устройств, RAID-контроллера, системных часов, и т.п.Одним словом, PCH отвечает за работу всего железа, кроме GPU и памяти, которыми «заведует» центральный процессор. Это означает, что чипсет также подвержен нагреву, а термодиод PCH предназначен для контроля его температурных показателей. Правда, термин PCH используется только в платах от Intel, в платах от AMD есть аббревиатура FCH (вместо Platform используется термин Fusion), а в платах от nVidia этот элемент системной логики называется MCP (расшифровывается как Медиа и коммуникационный процессор) …Но в утилите AIDA64 все они имеют одно название – PCH диод.

Но и это еще не все: на устаревших платах системная логика включала два моста, северный и южный, причем именно второй отвечал за периферию, поэтому на таких платах диод PCH следит за температурой южного моста.

ВНИМАНИЕ. На Мб современных ноутбуков с процессорами Intel Core четвертого поколения чипсет PCH полностью отсутствует, так как его удалось «втиснуть» на подложку процессора.

Какие температуры следует считать нормальными

Увы, мы не можем предоставить конкретные значения.Мало того, что у разных производителей разные показатели тепловыделения электронных компонентов, так еще и в пределах разных линеек процессоров или чипсетов максимально допустимая температура может иметь разные верхние пределы. Для каждого конкретного наименования максимально допустимый диапазон температур указан в спецификации товара на официальном сайте. Этот параметр обычно называется TJUNCTION и относится либо к CPU, либо к GPU. Так, для процессора Core i5-6440HQ (мобильная версия на базе микроархитектуры Skylake) TJ составляет 100°С.И если в AIDA64 «ЦП-диод» имеет значение, близкое к этому уровню, то ЦП однозначно перегревается.

А вот что касается РСН, то в спецификациях вы этого показателя не найдете. Если вы хорошо владеете техническим английским языком и знаете, где искать, вы, вероятно, сможете найти искомое значение в описаниях конкретных микросхем, но даже они не всегда находятся в свободном доступе. Поэтому принято считать максимальную температуру центрального процессора в рамках той же архитектуры допустимой температурой для PCH.

ВНИМАНИЕ. Кристалл CPU или GPU, заключенный в съемный корпус, обычно имеет температуру максимум примерно на 10-15 градусов ниже, чем у собратьев в несъемном корпусе. То же утверждение справедливо и для настольных компьютеров, и для ноутбуков.

Подводя итог вышесказанному, можно сказать, что для ноутбуков нормальной температурой процессора, графического процессора или ПКН считается 45-70 градусов, для обычного настольного ПК – 30-60 градусов. Кратковременное превышение номинальных температур также не считается отклонением от нормы.

Способы предотвращения перегрева

Если с помощью AIDA64 вы обнаружите, что ваш компьютер перегревается, какие шаги вы можете предпринять, чтобы исправить ситуацию?

Чаще всего причиной повышения температуры является загрязнение системного блока пылью, особенно для бюджетных вариантов корпуса, где защите от загрязнения уделяется минимальное внимание. Так что профилактическая чистка системного блока является непременным условием поддержания ПК в исправном состоянии. Почистить настольный компьютер можно и самостоятельно, и делать это нужно 1-2 раза в год.С ноутбуком сложнее, но в принципе любой сервисный центр выполняет эту процедуру за умеренную плату.

То же самое необходимо сделать в случае высыхания термопасты, которое происходит по естественным причинам. Если вы знаете, как снять, а затем установить чип на прежнее место, то сможете самостоятельно обновить термопасту.

Наконец, система охлаждения вашего компьютера может перестать справляться со своими задачами, особенно если вы производили апгрейд оборудования (устанавливали более мощный процессор или другой жесткий диск).В этом случае целесообразно установить дополнительный охладитель.

Летом при соблюдении правил техники безопасности можно работать с открытой крышкой системного блока, который ни в коем случае нельзя устанавливать вблизи открытых источников тепла.

Управление генерацией белого света [(RSn)4E6]: влияние заместителей и вариаций халькогенидов

Angew Chem Int Ed Engl. 2019 18 ноября; 58 (47): 17041–17046.

, 1 , 2 , 2 и 1

Айке Дорнзипен

1 FB Chemie и Wissenschaftliches Zentrum für Materialwissenschaften (WZMW), Филипс-Университет Марбург, Ханс-Меервайн-Штрассе 4, 35043 Марбург Германия,

Флориан Добенер

2 Институт экспериментальной физики I, Университет Юстуса Либиха в Гисене и Центр исследования материалов (ZfM), Генрих-Буфф-Ринг 16, 35392 Гиссен Германия,

проф.Доктор Сангам Чаттерджи

2 Институт экспериментальной физики I, Университет Юстуса Либиха в Гисене и Центр исследования материалов (ZfM), Генрих-Буфф-Ринг 16, 35392 Гиссен Германия,

Проф. д-р Стефани Денен

1 FB Chemie и Wissenschaftliches Zentrum für Materialwissenschaften (WZMW), Филипс-Университет Марбург, Ханс-Меервайн-Штрассе 4, 35043 Марбург Германия,

1 FB Chemie и Wissenschaftliches Zentrum für Materialwissenschaften (WZMW), Филипс-Университет Марбург, Ханс-Меервайн-Штрассе 4, 35043 Марбург Германия,

2 Институт экспериментальной физики I, Университет Юстуса Либиха в Гисене и Центр исследования материалов (ZfM), Генрих-Буфф-Ринг 16, 35392 Гиссен Германия,

Автор, ответственный за переписку.Copyright © 2019 Авторы. Опубликовано Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. Эта статья находится в открытом доступе в соответствии с условиями лицензии http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/, которая разрешает использование, распространение и воспроизведение на любом носителе, при условии, что оригинальная работа правильно процитирована. Эта статья цитировалась другими статьями в PMC.
Дополнительные материалы

В качестве услуги нашим авторам и читателям этот журнал предоставляет вспомогательную информацию, предоставленную авторами.Такие материалы рецензируются экспертами и могут быть реорганизованы для онлайн-доставки, но не редактируются и не печатаются. Вопросы технической поддержки, возникающие в связи со вспомогательной информацией (кроме отсутствующих файлов), следует адресовать авторам.

Дополнительные

GUID: 2FD1F313-E093-40CA-82AB-01667A4A549A

9A

Аннотация

Аннотация

адамантановый тип органотина Chalcogenide кластеры общего состава [(RT) 4 S 6 ] (R = ароматический заместитель , T=Si, Ge, Sn) обладают экстремально нелинейными оптическими свойствами, которые приводят к высоконаправленной генерации белого света (WLG) при облучении ИК-лазерным диодом.Однако механизм еще не понят. Теперь ряд соединений [(RSn) 4 E 6 ] (R = фенил, циклопентадиенил, циклогексил, бензил, CH 2 CH 2 (C 6 H 4 ) ) Et; E=S, Se), были получены, охарактеризованы и исследованы на предмет их нелинейно-оптических свойств. За исключением кристаллического [(BnSn) 4 S 6 ], все эти соединения проявляют WLG с близкими спектрами излучения; небольшое синее смещение наблюдается при введении циклопентадиенильных заместителей, в то время как введение Se в неорганическое ядро ​​может вызвать красное смещение.Эти исследования опровергают первоначальное предположение о том, что ароматический заместитель является необходимым предварительным условием; предварительным условием, по-видимому, является наличие (циклических) заместителей, обеспечивающих достаточную электронную плотность.

Ключевые слова: кластеры главной группы, квантово-химические расчеты, генерация второй гармоники, эффекты замещения, генерация белого света

Реферат

В поисках предпосылок для генерации остронаправленного белого света с помощью аморфных молекулярных материалов общей формулы [(RT) 4 E 6 ] (R=органическая группа, T/E=группа 14/ 16 элементов), изучено девять новых соединений.Удивительно, но R не обязательно должен быть ароматическим лигандом, что резко контрастирует с предыдущими предположениями.

Введение

Кластеры халькогенидов группы  14 органического происхождения представляют собой органические/неорганические гибридные соединения, состоящие из неорганической клетки, которые образуются из анионов группы  14 халькогенидов1, 2, которые имеют органическую замещающую оболочку, присоединенную к ядру ковалентными связями элемент группы 14 с углеродом. . Анионные соли халькогенидной группы 14 активно исследуются благодаря их регулируемым оптоэлектронным и полупроводниковым свойствам, что приводит к разнообразным применениям.3, 4, 5, 6 Декорирование таких кластерных анионов органическими заместителями не только позволяет выделять соединения с дискретными нейтральными кластерными молекулами, но также позволяет дополнительно адаптировать свойства материала, такие как растворимость в органических растворителях или реакционная способность по отношению к органическим молекулам. соли металлов или поверхности.7

В контексте нашего исследования функционализированных кластеров халькогенидов органогруппы 148, 9, 10, 11, 12 мы недавно обнаружили беспрецедентное чрезвычайно нелинейное оптическое поведение кластера, декорированного стирилом [(StySn) 4 S 6 ] (Sty=4-винилфенил),13 который принадлежит к семейству полуторных халькогенидных кластеров органогруппы 14 общей формулы [(RT) 4 E 6 ] (R=органический заместитель; T= Si, Ge, Sn; E=O, S, Se, Te).14, 15, 16, 17, 18 [(StySn) 4 S 6 ] был получен в виде аморфного порошка, но расчеты DFT показывают, что структура адамантанового типа предпочтительнее двухэтажного изомера за счет ок. 30 кДж моль -1 . В то время как соединения с отсутствием инверсионной симметрии широко известны как генерация второй гармоники (ГВГ), мы наблюдали генерацию белого света (ГБС) при облучении коммерчески доступным лазерным диодом ближнего инфракрасного диапазона непрерывной волны (НВ).13 Это неожиданное явление было интуитивно понятно. объясняется аморфной природой соединения.В соответствующих порошках ГВГ явно запрещена случайной ориентацией молекул, что в то же время приводит к экстремальному уширению излучения ГВГ. Тем не менее, точный механизм этой нелинейной реакции до сих пор неизвестен. Поэтому в настоящее время мы собираемся расширить библиотеку связанных соединений, чтобы получить больше информации о новом поведении WLG.

Кроме того, мы подготовили ряд кластеров адамантанового типа с различными органическими заместителями и элементами группы  14: [(PhSn) 4 S 6 ] и [(PhGe) 4 S 6 ] проявляют WLG, в то время как [(PhSi) 4 S 6 ], [(MeSn) 4 S 6 ] и [(NpSn) 4 S 6 ] не излучают белый свет; тем не менее, эти соединения по-прежнему демонстрируют нелинейные оптические свойства из-за сильной ГВГ.19 Для [(PhSi) 4 S 6 ] это легко объяснить кристалличностью соединения, которое подавляет WLG. В случае [(MeSn) 4 S 6 ] оболочка органического заместителя не содержит ароматической π-электронной системы; поскольку [(MeSn) 4 S 6 ] не имеет никаких доказательств дальнего порядка, но показывает ГВГ, интуитивно предполагалось, что присутствие π-ароматических заместителей является необходимым условием для ГВГ. Отсутствие WLG, наблюдаемое для нафтилзамещенного [(NpSn) 4 S 6 ], было приписано началу дальнего порядка в аморфном порошке из-за π-укладки.19

Хотя предположение об ароматической π-электронной системе как о критическом параметре казалось правдоподобным, ее определенная роль до сих пор оставалась неясной. Итак, мы намерены еще больше сузить химические и электронные предпосылки для WLG и разработали новую серию соединений, которые имеют циклические заместители R, следовательно, включая неароматические. Здесь мы сообщаем об их синтезе и характеристике, а также о нелинейном оптическом отклике, который, как было показано, возможен и с циклическими заместителями, лишенными ароматичности.

Кластеры типа [(RSn) 4 E 6 ] (R=Ph, Bn, CH 2 CH 2 (C 6 H 2 η2 E 4 , ) 1CO 1 -Cp, Cy; E=S, Se) были получены в соответствии с уравнением (1) и полностью охарактеризованы.

RSnCl3→толуол(Me3Si)2E[(RSn)4E6]

(1)

Слабое влияние заместителя исследовали путем введения либо неароматических циклических заместителей, либо алифатического линкера для дальнейшего отделения ароматического кольца от ядро кластера или, наконец, дополнительная функционализация ароматического заместителя.Чтобы лучше понять роль состава ядра кластера, серия соединений реализована как для E = серы, так и для селена, причем последний является первым кластером селенида такого типа, который был исследован на нелинейные оптические свойства. Схема  суммирует все соединения, которые были синтезированы и изучены в настоящем документе.

Синтез соединений 1 9 9 9 (pH = фенил, Bn = бензил, R 1 = CH 2 CH 2 (C 6 H 4 ) CO 2 et, η 1 -Cp=η 1 -циклопентадиенил, Cy=циклогексил), а также молекулярные структуры, оптимизированные с помощью DFT, показанные для селенидных кластеров в качестве примеров, и фотографии образцов выделенных соединений.

Результаты и обсуждение

С помощью выбранной серии соединений мы намерены лучше понять предпосылки для WLG20, ответив на следующие вопросы:

1) Влияет ли на спектр излучения замена серы селеном; 2) должен ли ароматический заместитель быть связан непосредственно с неорганическим ядром, или WLG также наблюдается, если между ядром кластера и π-системой вставлен алифатический спейсер; 3) является ли вообще необходимым π-ароматический заместитель, или π-электроны, расположенные в изолированных двойных связях, также приводят к наблюдению ВЛГ; и 4) являются заместителями с любым типом π-электронов, обычно необходимых для WLG, или могут молекулы, которые несут полностью насыщенные органические заместители, также проявлять WLG.

При взаимодействии соответствующих оловоорганических трихлоридов и (Me 3 Si) 2 E в толуоле соединения осаждаются из раствора и выделяются фильтрованием. Затем с помощью порошковой рентгеновской дифракции исследуют зависимость аморфности от кристалличности (вспомогательная информация, рисунки  S42–S50) и собирают эмиссионные спектры всех новых соединений. Спектры излучения аморфных соединений 1 и 4 9 показаны вместе со спектром известного соединения [(PhSn) 4 S 6 ] ( A ) на рисунке .

Эмиссионные спектры WLG кластеров сульфидов и селенидов органоолова (сверху слева направо внизу): A и 1 (R=фенил), 4 и 5 (R=R 1 =1CH 9012 2 CH 2 (C 6 H 4 ) CO 2 ET), 6 и 7 (R = η 1 -Cyclopentadienal), 8 и 9 (R = циклогексил). Каждый спектр корректируется с помощью калиброванной вольфрамово-галогенной лампы.В заштрихованной области (> 1000  нм) приборный отклик используемого кремниевого матричного детектора с зарядовой связью (охлажденного до -60 °C) очень слаб, что препятствует надежной коррекции спектральной интенсивности в этом диапазоне.

Чтобы ответить на вопрос №1, мы сравним спектры излучения кластеров сульфидов со спектрами аналогов селенидов. Наблюдения будут обсуждаться для каждой из гомологичных пар в этом отчете и суммироваться в конце. В случае соединений [(PhSn) 4 S 6 ] ( A ) и [(PhSn) 4 Se 6 ] ( 1 ) существенного изменения формы не наблюдается. эмиссии, таким образом заключая, что WLG в значительной степени независим от состава неорганического ядра здесь.Это похоже на то, что ранее сообщалось об изменении элемента группы  14.19

Что касается вопроса 2, мы исследуем бензилзамещенные кластеры 2 и 3 , а также исследуемые соединения 4 и 5 . Последние содержат заместитель CH 2 CH 2 (C 6 H 4 )CO 2 Et, в котором фенильный фрагмент отделен от атома олова звеном CH 2 . Соединения 2 и 3 демонстрируют разительное отличие от ранее приготовленных кластеров.В то время как все другие соединения получают в виде аморфных порошков, 2 и 3 выделяют в кристаллической форме, подходящей для структурного анализа монокристаллов.

По-видимому, метиленовые группы в бензильных заместителях придают молекулам необходимую гибкость для ориентации таким образом, чтобы обеспечить эффективную упаковку в кристаллической решетке. Следовательно, хотя повышенная гибкость заместителей часто нарушает дальний порядок, а также приводит к удивительно аморфным порошкам большинства кластеров, обсуждаемых здесь, бензил-заместители, по-видимому, приводят к противоположному эффекту увеличения энергии решетки или чередования вторых порядков. – энергия взаимодействия порядка.На данный момент мы определили три возможных способа сделать это в этом классе соединений: 1) начало дальнего порядка, если ароматическая система достаточно велика для эффективного π-стекинга (как обнаружено для нафтильных заместителей в [(NpSn) 4 S 6 ]),19 2) относительно небольшой размер ядра кластера по сравнению с (маленькими) ароматическими заместителями, что в сумме позволяет достаточно близко сблизить кластеры для эффективного π-стекинга (как обнаружено для [ (PhSi) 4 S 6 ]),19 3)  отделение (небольшой) ароматической группы от ядра кластера путем введения органической спейсерной группы (как найдено для 2 и 3 ).Хотя мы не ожидали, что кристаллические соединения 2 и 3 будут генерировать белый свет, мы исследовали их структуру, а также их нелинейный оптический отклик.

Соединение 2 кристаллизуется в тетрагональной кристаллической системе в пространственной группе I 4‾ с двумя формульными единицами на элементарную ячейку. Связи Sn-S демонстрируют небольшие изменения в пределах от 2,3948(18) до 2,4086(19) Å, что находится в обычном диапазоне для оловоорганических сульфидов.60(11)–115,71(6)°), которые все находятся в непосредственной близости от идеального тетраэдрического угла. Селенидный кластер 3 изоструктурен своему более легкому гомологу. Длины связей Sn-Se составляют 2,5227(9)–2,5292(10) Å, т. е. больше, чем в 2 , и находятся в ожидаемом диапазоне для органотинселенидов. от 100,82(5) до 117,13(3)°. Для обоих соединений диаграммы упаковки указывают на отсутствие π-стекинга, несмотря на присутствие концевых фенильных колец (см. вспомогательную информацию, рисунок  S33 для 2 и рисунок   для 3 ).Вместо этого бензильные заместители хорошо отделены друг от друга. Однако упаковка молекул допускает другой тип вторичных взаимодействий, которые обнаруживаются между атомами халькогенидов в ядре кластера и фенильными кольцами соседних молекул (кратчайшее расстояние 3,5221(79) Å для 2 и 3,5303(81 ) Å для 3 ).

Упаковка молекул кластера в кристаллической структуре 3 (слева) и иллюстрация межмолекулярного взаимодействия соседних кластеров (справа).Эллипсоиды установлены с вероятностью 50 %; Атомы водорода опущены для ясности. Аналоговая структура 2 представлена ​​во вспомогательной информации, рисунок  S51.

Спектры излучения 2 и 3 показаны на рисунке . В то время как сульфидный кластер 2 показывает SHG, как и ожидалось для кристаллического соединения, селенидное соединение 3 неожиданно показало WLG. Тем не менее, поскольку WLG в кристаллическом состоянии очень маловероятен по причинам, указанным выше, мы также проверяем термическое поведение обоих соединений.Если 2 начинает разлагаться в интервале температур 160–180 °С без плавления, то 3 уже плавится при 141 °С без разложения. Таким образом, их различное оптическое поведение можно объяснить тем, что соединение 3 плавится под облучением, в результате чего порядок исчезает, что допускает ВЛГ. Насколько нам известно, это наблюдение будет первым экспериментальным свидетельством того, что WLG возникает в жидкостях/расплавах под непрерывным лазерным облучением. Это похоже на WLG при аморфизации in situ в твердом состоянии, которая недавно наблюдалась для ряда несимметрично замещенных кластеров.22

Эмиссионные спектры соединений 2 (без WLG) и 3 (WLG). Были использованы две разные схемы возбуждения: импульсное возбуждение Ti:сапфировым лазером и лазерный диод с непрерывной волной (CW) 1450 нм. Поскольку напряженности поля непрерывного лазерного диода недостаточно для генерации обнаруживаемой эмиссии второй гармоники соединения 2 , мы используем импульсы 100   фс от титан-сапфирового лазера для генерации обнаруживаемого сигнала. Чтобы данные были сопоставимы с измерениями на рисунке  , мы решили показать сигнал, возбуждаемый непрерывным лазерным диодом соединения 3 .Возбуждение на 800 нм показывает очень похожий сигнал из-за процесса излучения, не зависящего от длины волны возбуждения (см. также экспериментальный раздел в вспомогательной информации).

Чтобы обеспечить образование аморфных твердых веществ с такого рода заместителями, мы исследуем соединения с большей длиной спейсера, а именно соединения 4 и 5 , содержащие этиленовую группу между ядром кластера и фенильной группой (см. схему  , Нижний). Мы надеялись, что даже повышенная гибкость заместителей на этот раз будет препятствовать кристаллизации, что действительно имело место.Спектры испускания этих соединений показаны в верхней правой части рисунка . Оба соединения демонстрируют WLG. Спектр излучения существенно не изменяется по сравнению со спектром соединений A и 1 при включении более длинной прокладки. Что касается цитируемых соединений, то излучение начинается при энергиях, немного превышающих энергию возбуждающего лазера, и спадает при энергии, при которой можно было бы ожидать ГВГ. Однако, заменяя серу селеном, мы вызываем красное смещение спектра излучения, которое не наблюдалось для фенилзамещенных кластеров, и которое мы пока не можем объяснить.Тем не менее, резюмируя наш результат по вопросу № 2, окончательный ответ на вопрос № 2 заключается в том, что в случае аморфных твердых веществ ароматические заместители могут быть отделены от ядра неорганического кластера. Узнав, что алифатические спейсеры в принципе не ингибируют WLG, мы исследуем, является ли вообще ароматическая π-электронная система необходимой предпосылкой для WLG. С этой целью мы готовим соединения с локализованными π-электронами в неароматической системе, а именно η 1 -циклопентадиенилзамещенные кластеры 6 и 7 .Как показано на рисунке   (внизу справа), эти соединения также демонстрируют WLG, что делает необходимость в ароматических заместителях устаревшей. Однако в обоих случаях мы наблюдали более крутой спад на высокоэнергетическом краю спектра, что приводило к большей синей части излучаемого света. Что касается других рассмотренных выше гомологичных пар, то при включении селена в неорганическое ядро ​​ 7 наблюдается красное смещение по сравнению со спектром, измеренным для 6 .

Последний логический шаг в этом исследовании — полностью отказаться от π-электронов в заместителях.Поскольку мы знали из наших предыдущих исследований, что простые алифатические заместители, такие как метил или бутил, не приводят к WLG, а вместо этого вызывают SHG, мы исследуем эффект насыщенного, но циклического заместителя. Предпочтительным заместителем здесь является циклогексил из-за его родства с фенильной группой по количеству атомов C, что было реализовано в соединениях 8 и 9 (рисунок  , внизу слева). Мы наблюдаем WLG для обоих этих соединений, поэтому наш вывод состоит в том, что WLG не может быть основан на электронном возбуждении π-электронов.В этом случае мы не наблюдали красного смещения между спектром сульфидного кластера 8 и селенидного кластера 9 .

Все эти результаты вместе ясно показывают, что объяснение наблюдаемого явления следует уточнить следующим образом: Процесс ВЛГ основан на возбуждении электронов вблизи уровня Ферми с энергиями фотонов ниже щели ВЗМО-НСМО. Следовательно, из всего, что мы узнали в этой работе, решающим требованием в отношении электронной структуры потенциальных излучателей белого света является достаточно большая щель HOMO-LUMO.В противном случае преобладают электронные возбуждения в состояния с гораздо большим временем жизни, и в этом случае будут наблюдаться другие пути релаксации, такие как фотолюминесценция. Кроме того, аморфная природа соединений играет ключевую роль в принятии решения о том, наблюдается ли WLG или SHG, поскольку кристалличность позволяет отдавать предпочтение SHG.

Чтобы подтвердить требование достаточно больших зазоров HOMO-LUMO, мы проверяем свойства электронного поглощения соединений с помощью расчетов зависящего от времени DFT (TD-DFT).Самые низкие энергии возбуждения синглетов приведены на рисунке   и вспомогательной информации в таблице   S7. На рисунках  S53–S57 показаны соответствующие спектры поглощения.

Наименьшие энергии возбуждения синглетов для соединений A и 1 9 , рассчитанные с помощью исследований TD-DFT. Показана природа органического заместителя; Лиганды S по сравнению с Se обозначены желтыми или красными полосами соответственно.

Во всех случаях щели HOMO-LUMO больше, чем самые высокие энергии излучения, что согласуется с утверждением выше.Кроме того, расчетные промежутки кластеров селенидов меньше, чем у соответствующих сульфидов. Это хорошо коррелирует с различной окраской продуктов: бесцветной или желтой в случае соединений серы и более темной (от желтой до темно-оранжевой, см. схему ) в случае соответствующих селенидов.

Тем не менее, это не объясняет красное смещение в спектрах излучения, наблюдаемое для соединений 5 и 7 , поскольку излучение в обоих случаях ограничено энергией около 2.0 эВ, что все еще значительно ниже самых низких энергий возбуждения. Более того, до сих пор мы не можем объяснить, почему замена серы селеном в некоторых случаях вызывает красное смещение излучения, а в некоторых случаях такого эффекта не происходит. Это будет предметом текущих исследований в рамках FOR 2824.

Заключение

Мы сообщаем об исследовании, которое обеспечивает большой шаг вперед в понимании этого класса излучателей белого света на основе оловоорганических кластеров адамантанового типа.В то время как ранее сформулированное предварительное условие аморфности материалов было подтверждено, наши новые результаты побудили нас перефразировать некоторые из наших прежних предположений, которые были сделаны на основе гораздо меньшей когорты соединений. Кластеры типа [(RSn 4 E 6 )] способны генерировать белый свет (WLG), если они удовлетворяют следующим предварительным условиям: материалы должны содержать электронно-богатые (циклические) заместители, которые могут (но не обязательно) иметь π-электроны, и которые не обязательно должны быть непосредственно связаны с неорганическим ядром кластера, пока спейсерная группа не вызывает кристаллизацию.До сих пор не удалось прояснить вопрос о влиянии гомологичного замещения атомов серы более тяжелыми соединениями на эмиссионные свойства, в то время как влияние на абсорбционные свойства явно связано с красным смещением. Здесь надо иметь в виду будущую комплексную работу в этом направлении.

Экспериментальная секция

Подробные сведения о синтезах, характеристиках и деталях спектроскопических методов можно найти во вспомогательной информации.

Все этапы синтеза проводились при исключении кислорода и влаги с использованием стандартных методик Шленка.Трихлорид фенилолова,23 бис(триметилсилил)сульфид24 и селенид,25 циклопентадиенид натрия,26 тетрациклогексилолово,27 бензилтрибутилолово,28 4-винилэтилбензоат,29 и трициклогексилстаннан30 были получены по ранее описанным методикам; Использовали SnCl 4 и ДАК, полученные от abcr.

для синтеза и характеристики BNSNCL 3 ( A ), R 1 SNCY 3 ( B ), R 1 SNCL 3 ( C ), Cysncl 3 ( D ), и соединения [(PhSn) 4 Se 6 ] ( 1 ), [(BnSn) 4 S 6 ] ( 2 ), ( 2 ), SE 6 ] ( 3 ), [(R 1 SN) 4 S 6 ] ( 4 ), [(R 1 SN) 4 SE 6 ] ( 5 ), [(CPSN) 4 S 6 ] ( 6 ), [(CPSN) 4 SE 6 ] ( 7 ), [(CYSN) 4 S 6 ] ( 8 ) и [(CySn) 4 Se 6 ] ( 9 ), см. вспомогательную информацию.

Порошковые рентгеновские дифрактограммы были измерены на дифрактометре StadiMP компании Stoe, оснащенном кремниевым полосковым детектором Mythen 1 K и источником рентгеновского излучения Cu-Kα ( λ =1,54056 Å). Образцы измеряли при пропускании между двумя слоями скотча (3М).

Данные для рентгеноструктурного анализа монокристаллов были собраны на четырехкруговом дифрактометре STOE STADIVARI с использованием излучения Cu ( λ = 1,54186   Å) при 100  K. Данные отражения были обработаны с помощью X-Area 1. .77.31 Структурное решение выполнено прямыми методами и полноматричным уточнением методом наименьших квадратов по сравнению с F 2 с использованием программного обеспечения SHELXT32 и SHELXL-201433. CCDC https://www.ccdc.cam.ac.uk/services/structures?id=doi:10.1002/anie.201

1 ( 3 ) содержит дополнительные кристаллографические данные для этой статьи. Эти данные бесплатно предоставляются http://www.ccdc.cam.ac.uk/.

Излучение белого света и ГВГ были выполнены с использованием спектроскопической установки конфокальной микроскопии.Для возбуждения мы используем импульсы длительностью 100 фс от титан-сапфирового лазерного генератора, работающего с частотой повторения 78 МГц, настроенного на 1,56 эВ для экспериментов с ГВГ, и многомодового непрерывного диодного лазера с энергией фотонов 0,855 эВ для экспериментов с ГВГ. излучение белого света. Объектив Шварцшильда с числовой апертурой 0,5 фокусирует и собирает свет на образец и от него, который находится в вакууме при комнатной температуре (293 K). Линза фокусирует отраженный назад свет либо на камеру формирования изображения, либо на входную щель четвертьметрового спектрометра Чехии-Тернера, оснащенного термоэлектрически охлаждаемой кремниевой камерой с зарядовой связью с глубоким истощением.

Явно отличающаяся общая форма спектров излучения по сравнению с теми, о которых сообщалось в предыдущей работе14, 20, связана с изменением, основанным на обнаружении, а не с другой длиной волны возбуждения. В настоящей работе мы используем лазерный диод с длиной волны 1450 нм для подавления линии возбуждающего лазера, которая иначе появлялась бы в используемой системе обнаружения на основе кремния. Соответственно, мы не используем никаких фильтров перед нашей системой обнаружения и, таким образом, мы можем обнаруживать в полном окне отклика кремниевой ПЗС.В цитируемых публикациях использовался диод 980 нм, который фильтруется из спектров, что приводит к измененной форме излучения ВЛ. Тем не менее, фактическое излучение не зависит от изменения длины волны возбуждения, а другой внешний вид возникает из-за используемого набора фильтров при обнаружении.

Расчеты теории функционала плотности (DFT) были выполнены с помощью TURBOMOLE34 с использованием базисных наборов def2-TZVP35 и с использованием мультипольно-ускоренного метода разрешения тождества.36 Структуры были оптимизированы с помощью функционала BP86.37 Расчеты зависящего от времени DFT (TD-DFT) были выполнены с использованием функционала B3-LYP.38

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Вспомогательная информация

В качестве услуги нашим авторам и читателям этот журнал предоставляет вспомогательную информацию, предоставленную авторами. Такие материалы рецензируются экспертами и могут быть реорганизованы для онлайн-доставки, но не редактируются и не печатаются.Вопросы технической поддержки, возникающие в связи со вспомогательной информацией (кроме отсутствующих файлов), следует адресовать авторам.

Благодарности

Эта работа была поддержана Deutsche Forschungsgemeinschaft в рамках FOR 2824 и GRK1782. Группа Giessen также признательна за финансовую поддержку Европейским шрифтам регионального развития (EFRE 2DIBS). S.C. также благодарит программу Heisenberg (CH660/2).

Примечания

Э. Дорнзипен, Ф.Добенер, С. Чаттерджи, С. Денен, Ангью. хим. Междунар. Эд. 2019 , 58 , 17041. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]

Посвящается профессору Хуберту Шмидбауру по случаю его 85-летия

Литература

1. Канацидис М.Г., Adv. Матер. 2007, 19, 1165–1181. [Google Академия]2. Шиви В., Кребс Б., Энгью. хим. Междунар. Эд. англ. 1975, 14, 436–436; [Google ученый] Ангью. хим. 1975, 87, 451–452. [Google Академия]3. Камая Н., Хомма К., Ямакава Ю., Hirayama M., Kanno R., Yonemura M., Kamiyama T., Kato Y., Hama S., Kawamoto K., Mitsui A., Nat. Матер. 2011, 10, 682–686. [PubMed] [Google Scholar]5. Баг С., Трикалитис П. Н., Чупас П. Дж., Арматас Г. С., Канацидис М. Г., Наука 2007, 317, 490–493. [PubMed] [Google Scholar]7. Николь Л., Лаберти-Роберт С., Розес Л., Санчес С., Nanoscale 2014, 6, 6267–6292. [PubMed] [Google Scholar]8. Хассанзаде Фард З., Мюллер К., Харменинг Т., Пёттген Р., Денен С., Ангью. хим. Междунар. Эд. 2009, 48, 4441–4444; [PubMed] [Академия Google] Ангью.хим. 2009, 121, 4507–4511. [Google Академия]9. Хасанзаде Фард З., Реза Хальвагар М., Денен С., Дж. Ам. хим. соц. 2010, 132, 2848–2849. [PubMed] [Google Scholar]

10.  

10a. Eußner J.P., Barth B.E.K., Leusmann E., You Z., Rinn N., Dehnen S., Chem. Евро. Дж. 2013, 19, 13792–13802; [PubMed] [Google Scholar] 10c. Eußner J.P., Kusche R.O., Dehnen S., Chem. Евро. Дж. 2015, 21, 12376–12388. [PubMed] [Google Scholar] 11. Лойсманн Э., Шнек Ф., Денен С., Металлоорганические соединения 2015, 34, 3264–3271.[Google Scholar]

12.  

12a. Rinn N., Eußner J.P., Kaschuba W., Xie X., Dehnen S., Chem. Евро. Дж. 2016, 22, 3094–3104; [PubMed] [Google Scholar] 12b. Rinn N., Guggolz L., Lange J., Chatterjee S., Block T., Pöttgen R., Dehnen S., Chem. Евро. Дж. 2018, 24, 5840–5848. [PubMed] [Google Scholar] 13. Роземанн Н.В., Юсснер Дж.П., Бейер А., Кох С.В., Волц К., Денен С., Чаттерджи С., Наука 2016, 352, 1301–1304. [PubMed] [Google Scholar] 14. Пфайффер П., Ленардт Р., Бер. Дтч. хим. Гэс.1903, 36, 3027–3030. [Google Академия] 15. Дорфельт К., Янек А., Кобельт Д., Паулюс Э. Ф., Шерер Х., Дж. Органомет. хим. 1968, 14, стр. 22–24. [Google Академия] 16. Bart J.C.J., Daly J.J., J. Chem. соц. Далтон Транс. 1975, 2063–2068 гг. [Google Академия] 17. Berwe H., Haas A., Chem. Бер. 1987, 120, 1175–1182. [Google Академия] 18. Wagner C., Raschke C., Merzweiler K., Appl. Органомет. хим. 2004, 18, 147. [Google Scholar]19. Rosemann N.W., Eußner J.P., Dornsiepen E., Chatterjee S., Dehnen S., J. Am.хим. соц. 2016, 138, 16224–16227. [PubMed] [Google Scholar]

20. Мы используем термин WLG в более широком смысле для обозначения аналогичного процесса в предыдущих исследованиях. Этот термин, как мы его понимаем, относится к свету, состоящему из нескольких длин волн, то есть охватывающему широкий спектральный диапазон, что не обязательно означает, что излучение имеет чисто белый цвет. Обратите внимание, что термин «излучение» здесь всегда относится к этому типу «излучения WL».

21. Врааге К., Пейп Т., Хербст-Ирмер Р., Нольтемейер М., Schmidt H.G., Roesky H.W., Eur. Дж. Неорг. хим. 1999, 869–872. [Google Академия] 22. Дорнзипен Э., Добенер Ф., Менгель Н., Ленчук О., Дьюс К., Санна С., Молленхауэр Д., Чаттерджи С., Денен С., Adv. Опц. Матер. 2019, 7, 10.1002/адом.201801793. [Перекрестная ссылка] [Академия Google] 23. Zimmer H., Sparmann W., Chem. Бер. 1954, 87, 645–651. [Google Академия] 24. Со Дж. Х., Буджук П. Синтез 1989, 306–307. [Google Академия] 25. DeGroot M.W., Taylor N.J., Corrigan J.F., J. Mater. хим. 2004, 14, 654–660.[Google Академия] 26. Панда Т.К., Геймер М.Т., Роески П.В., Металлоорганические соединения 2003, 22, 877–878. [Google Академия] 27. Краузе Э., Поланд Р., Бер. Дтч. хим. Гэс. 1924, 57, 532–544. [Google Академия] 28. Айрапетян Д. В., Петросян В. С., Грюнер С. В., Зайцев К. В., Архипов Д. Е., Корлюков А. А., Журн. органомет. хим. 2013, 747, 241–248. [Google Академия] 29. Cho S., Ma B., Nguyen S.T., Hupp J.T., Albrecht-Schmitt T.E., Chem. коммун. 2006, 2563–2565. [PubMed] [Google Scholar] 30. Жюссом Б., Лачини М., Раскле М.-К., Металлоорганические соединения 1995, 14, 685–689. [Google Scholar]

31. Stoe and Cie GmbH, X-Area , Версия 1.77 , 2016 .

34. TURBOMOLE Версия 7.3, TURBOMOLE GmbH 2018 . TURBOMOLE — разработка Университета Карлсруэ и Forschungszentrum Karlsruhe 1989–2007 гг., TURBOMOLE GmbH с 2007 г.

35. Эйхкорн К., Вейгенд Ф., Трейтлер О., Альрихс Р., Теор. хим. Акк. 1997, 97, 119. [Google Scholar]36. Серка М., Hogekamp A., Ahlrichs R., J. Chem. физ. 2003, 118, 9136–9148. [Google Scholar]. Междунар. Эд. 2019,58,17041–17046

Angew.Chem. 2019,131,17197–17202

[1] Канацидис М.Г., Adv.Mater. 2007,19,1165–1181.

[2] W.Schiwy,B.Krebs, Angew.Chem. Междунар. Эд. англ. 1975,14,436 –

436; Angew.Chem. 1975, 87, 451–452.

[3] Н. Камая, К. Хомма, Ю.Ямакава, М. Хираяма, Р. Канно,

М. Йонемура, Т. Камияма, Ю. Като, С. Хама, К. Кавамото,

А. Мицуи, Нац. Матер. 2011, 10 682–686.

[4] Н. Чжэн, С. Бу, Б. Ван, П. Фэн, Наука 2002, 298, 2366 –

2369.

[5] С. Баг, П. Н. Трикалитис, П. Дж. Чупас, Г. С. Арматас, мг

Канацидис, Наука 2007,317,490-493.

[6] R.L.Gitzendanner, F.J.DiSalvo, Inorg.Chem. 1996,35,2623 –

2626.

[7] Л. Николь, К. Лаберти-Роберт, Л.Розес, К.Санчес, Nanoscale

2014,6,6267 –6292.

[8] Z. Hassanzadeh Fard, C. Mgller, T. Harmening, R. Pçttgen, S.

Dehnen, Angew.Chem. Междунар. Эд. 2009,48,4441 –4444; Ангью.

Хим. 2009 121 4507–4511.

[9] З. Хассанзаде Фард, М. Реза Халвагар, С. Денен, Дж. Ам.

Хим. соц. 2010 132 2848–2849.

[10] а) J.P. Eußner, B.E.K.Barth, E. Leusmann, Z. You, N. Rinn, S.

Dehnen, Chem. Eur.J.2013,19,13792 –13802;b)J.P.Эйснер, С.

Денен, Хим. коммун. 2014,50,11385 –11388;в)Дж.П.

Eußner, R.O.Kusche, S.Dehnen, Chem. Eur.J.2015,21,

12376 –12388.

[11] E. Leusmann, F. Schneck, S. Dehnen, Organometallics 2015, 34,

3264 –3271.

[12] а) N. Rinn, J.P. Eußner, W.Kaschuba, X. Xie, S.Dehnen, Chem.

Eur.J.2016,22,3094 –3104;b) Н.Ринн, Л. Гуггольц, Дж. Ланге, С.

Chatterjee, T. Block, R. Pçttgen, S. Dehnen, Chem. Eur.J.2018,

24,5840 –5848.

[13] Н. В. Роземанн, Дж. П. Эйснер, А. Бейер, С. В. Кох, К. Волц, С.

Денен, С. Чаттерджи, Наука, 2016, 352, 1301–1304.

[14] P. Pfeiffer, R.Lehnardt, Ber.Dtsch.Chem. Гэс. 1903,36,3027 –

3030.

[15] C. Dorfelt, A. Janeck, D. Kobelt, E. F. Paulus, H.Scherer, J.

Organomet. хим. 1968,14,С22 –С24.

[16] J.C.J. Bart, J.J. Daly, J. Chem. Soc.Dalton Trans. 1975,2063 –

2068.

[17] H. Berwe, A.Haas, Chem.Бер. 1987,120,1175–1182.

[18] C. Wagner, C. Raschke, K.Merzweiler, Appl. Органомет.Хим.

2004,18,147.

[19] Н. В. Роземанн, Дж. П. Юсснер, Э. Дорнзипен, С. Чаттерджи, С.

Денен, Дж. Ам. хим. соц. 2016,138,16224 –16227.

[20] Мы используем термин WLG в зарубежном смысле для обозначения аналогичного процесса

в предыдущих исследованиях. Термин, как мы его понимаем, относится к свету, состоящему из нескольких длин волн, то есть охватывающему

за границей. спектральном диапазоне, что не обязательно означает, что излучение

имеет чисто белый цвет.Обратите внимание, что термин

«излучение» здесь всегда относится к этому типу «излучения WL».

[21] K. Wraage, T.Pape, R.Herbst-Irmer, M. Noltemeyer, H.G.

Schmidt, H.W.Roesky, Eur.J.Inorg.Chem. 1999 869–872.

[22] Э. Дорнзипен, Ф. Добенер, Н. Менгель, О. Ленчук, К. Дьюс, С.

Санна, Д. Молленхауэр, С. Чаттерджи, С. Денен, Adv.Opt.

Матер. 2019,7,https://doi.org/10.1002/adom.201801793.

[23] H. Zimmer, W.Sparmann, Chem. Бер. 1954,87,645–651.

[24] JH So, P.Boudjouk, Synthesis 1989, 306–307.

[25] M.W.DeGroot, N.J.Taylor, J.F.Corrigan, J.Mater.Chem. 2004 г.,

14 654 –660.

[26] Т. К. Панда, М. Т. Геймер, П. В. Роески, Металлоорганические соединения, 2003 г.,

22 877 –878.

[27] E. Krause, R. Pohland, Ber.Dtsch.Chem. Гэс. 1924,57,532 –

544.

[28] Айрапетян Д.В., Петросян В.С., Грюнер С.В., Зайцев К.В.,

Архипов Д.Е., Корлюков А.А., Журн.хим. 2013 г.,

747 241 –248.

[29] S. Cho, B.Ma, S. T. Nguyen, J. T. Hupp, T. E. Albrecht-Schmitt,

Chem. коммун. 2006 г., 2563–2565.

[30] B. Jousseaume, M. Lahcini, M.-C.Rascle, Organometallics 1995,

14,685 –689.

[31] Stoe and Cie GmbH, X-Area, версия 1.77, 2016 г.

[32] Г. М. Шелдрик, Acta Crystallogr.Sect. А 2015,71,3–8.

[33] C. B. Hgbschle, G. M. Sheldrick, B. Dittrich, J. Appl. Кристаллогр.

2011,44,1281 –1284.

[34] Turbomole Версия 7.3, Turbomole GmbH 2018.

Turbomole — это разработка университета Karlsruhe

и Forschungszentrum Karlsruhe1989 -2007, Turbomole

GmbH с 2007 года.

[35] K. Eichkorn, F. Weigend, O.Treutler, R.Ahlrichs, Theor.Chem.

Согл. 1997, 97, 119.

[36] М. Sierka, A. Hogekamp, ​​R. Ahlrichs, J. Chem. физ. 2003,118,

9136 –9148.

[37] а) A. Becke, Phys.Rev.A1988,38,3098 –3100;b)J.Perdew,

Phys.Rev.B1986,33,8822–8824.

[38] C. Lee, W.Yang, R.G.Parr, Phys.Rev.B.1988,37,785-789.

Manuskripterhalten: 6. август 2019

Akzeptierte Fassung Онлайн: 11. Сентябрь2019

endggltige Fassung Онлайн: 15. Oktober 2019

NGEWANDTE

CHEMIE

FORSCHUNGSARTIKEL

17202 www.angewandte.de t2019 die autoren. Verçffentlichtvon Wiley-VCH Verlag GmbH &Co. KGaA, Weinheim Angew.Chem. 2019,131,17197 –17202

%PDF-1./as[YWF>r JkՉ’%uH.cᓟ,p]}9xE2_ конечный поток эндообъект 11 0 объект >/XObject>>>/Аннотации[8 0 R 9 0 R]/Родительский 5 0 R/MediaBox[0 0 612 792]>> эндообъект 13 0 объект >/Подтип/Ссылка/C[0 0 1]/Граница[0 0 0]/Прямая[63 3,34 103,45 10,74]>> эндообъект 14 0 объект >/Подтип/Ссылка/C[0 0 1]/Граница[0 0 0]/Прямая[63 3,34 103,45 10,74]>> эндообъект 15 0 объект >/Подтип/Ссылка/C[0 0 1]/Граница[0 0 0]/Прямая[63 3,34 103,45 10,74]>> эндообъект 16 0 объект >поток x10Ew⏰i:@VDI%Dڥi#3’얖tk ֎BA)`v-YlWEL& =Sj\FqyHU]CUox5|]wa5Y۳Bȥ )0su&HI/KTspokesk0N8 >H конечный поток эндообъект 17 0 объект >/XObject>>>/Аннотации[13 0 R 14 0 R 15 0 R]/Родительский 5 0 R/MediaBox[0 0 612 792]>> эндообъект 19 0 объект >/Subtype/Link/C[0 0 1]/Border[0 0 0]/Rect[63 3.RͶ }ERX9~s[d-Karu~°laYkh ~PՋD)\ >RR’A K;>= N˶8 HGoFoFo конечный поток эндообъект 24 0 объект >/XObject>>>/Аннотации[19 0 R 20 0 R 21 0 R 22 0 R]/Родительский 5 0 R/MediaBox[0 0 612 792]>> эндообъект 26 0 объект >/Подтип/Ссылка/C[0 0 1]/Граница[0 0 0]/Прямая[63 3,34 103,45 10,74]>> эндообъект 27 0 объект >/Подтип/Ссылка/C[0 0 1]/Граница[0 0 0]/Прямая[63 3,34 103,45 10,74]>> эндообъект 28 0 объект >/Подтип/Ссылка/C[0 0 1]/Граница[0 0 0]/Прямая[63 3,34 103,45 10,74]>> эндообъект 29 0 объект >/Subtype/Link/C[0 0 1]/Border[0 0 0]/Rect[63 3.NLLL˛547 конечный поток эндообъект 32 0 объект >/XObject>>>/Аннотации[26 0 R 27 0 R 28 0 R 29 0 R 30 0 R]/Родительский 5 0 R/MediaBox[0 0 612 792]>> эндообъект 34 0 объект >/Подтип/Ссылка/C[0 0 1]/Граница[0 0 0]/Прямая[63 3,34 103,45 10,74]>> эндообъект 35 0 объект >/Подтип/Ссылка/C[0 0 1]/Граница[0 0 0]/Прямая[63 3,34 103,45 10,74]>> эндообъект 36 0 объект >/Подтип/Ссылка/C[0 0 1]/Граница[0 0 0]/Прямая[63 3,34 103,45 10,74]>> эндообъект 37 0 объект >/Subtype/Link/C[0 0 1]/Border[0 0 0]/Rect[63 3.34 103.45 10,74]>> эндообъект 38 0 объект >/Подтип/Ссылка/C[0 0 1]/Граница[0 0 0]/Прямая[63 3,34 103,45 10,74]>> эндообъект 39 0 объект >/Подтип/Ссылка/C[0 0 1]/Граница[0 0 0]/Прямая[63 3,34 103,45 10,74]>> эндообъект 40 0 объект >поток x퐻0Ew a [email protected]%DڥS~%k33-P09ˈ-9b! @LJ{[email protected]__Fo-c cuPw1{7OV:SJfVZ -tR ~

R͋| N%6 s{0p]{qA|fo7ٛM>sB конечный поток эндообъект 41 0 объект >/XObject>>>/Аннотации[34 0 R 35 0 R 36 0 R 37 0 R 38 0 R 39 0 R]/Родительский 5 0 R/MediaBox[0 0 612 792]>> эндообъект 43 0 объект >/Subtype/Link/C[0 0 1]/Border[0 0 0]/Rect[63 3.34 103,45 10,74]>> эндообъект 44 0 объект >/Подтип/Ссылка/C[0 0 1]/Граница[0 0 0]/Прямая[63 3,34 103,45 10,74]>> эндообъект 45 0 объект >/Подтип/Ссылка/C[0 0 1]/Граница[0 0 0]/Прямая[63 3,34 103,45 10,74]>> эндообъект 46 0 объект >/Подтип/Ссылка/C[0 0 1]/Граница[0 0 0]/Прямая[63 3,34 103,45 10,74]>> эндообъект 47 0 объект >/Подтип/Ссылка/C[0 0 1]/Граница[0 0 0]/Прямая[63 3,34 103,45 10,74]>> эндообъект 48 0 объект >/Подтип/Ссылка/C[0 0 1]/Граница[0 0 0]/Прямая[63 3,34 103,45 10,74]>> эндообъект 49 0 объект >/Subtype/Link/C[0 0 1]/Border[0 0 0]/Rect[63 3.34 103,45 10,74]>> эндообъект 50 0 объект >поток x퐻0Ew a I40x̅JK |Cb):-pmBArcv-%Yc# OFjcp8O_WFE54Y~R+n0&[ͬ,49r)r+B )»0su&II-K

Конструкция и характеристики обратнопроводящих IGCT 10 кВ

Дизайн и Характеристики Обратное Проведение < strong>10кВIGCT Свен Чирли Берлинский университет прикладных наук of Luxemburger Strasse 10 D -13353 Berlin Germany Abstract — Интеграция 10кВ-IGCT и быстрого диода в одном прессе Pack является очень привлекательным решением для преобразователей среднего напряжения в диапазоне напряжений 6, кВ − 7.2 кВ, если номинальная мощность преобразователя не превышает примерно 5 − 6 МВА. В этом документе описывается конструкция и характеристика первого в мире обратного проводника 68 мм 10кВ IGCT. Экспериментально исследованы поведение в открытом состоянии, и переключения различных образцов IGCT и диодов.Экспериментальные результаты ясно показывают, что 10кВ-RC-IGCT являются привлекательными силовыми полупроводниками для 6 — 7,2 кВ. strong> Преобразователи среднего напряжения. I. ВВЕДЕНИЕ Интегрированный тиристор с коммутацией затвора (IGCT) представляет собой привлекательный силовой полупроводник для преобразователей среднего напряжения. Его низкое напряжение в открытом состоянии и быстрые переходные процессы переключения вызывают минимальные потери в полупроводнике при высокой степени использования кремния в приложениях среднего напряжения [2].Увеличение напряжения преобразователя и по-прежнему является явной тенденцией для преобразователей среднего напряжения с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Использование 5,5кВIGCT и диодов на положение переключателя в трехуровневом источнике напряжения с фиксированной нейтральной точкой преобразователя (3L-NPC VSC) позволяет создавать преобразователи с номинальным напряжением Vll,n,RMS = 4.16 кВ. На рис. 1(a) показаны диапазоны напряжения и мощности преобразователей среднего напряжения, доступных сегодня на рынке. Стандартные иприводы среднего напряжения (MVD) доступны в классах напряжения of Vll,n, RMS = 2,3. . .4.16 кВ. IGBT-модуль заменил затвор тиристора (GTO) в тяговых и промышленных приводах малой и средней мощности.Основным применением IGCT являются промышленные преобразователи среднего и высокого напряжения и, а также железнодорожные пути и. динамические восстановители напряжения [5]. На рис. 1(b) представлен обзор силовых полупроводников с возможностью переключения off. БТИЗ доступны с блокирующим напряжением до 6,5 кВ. Большинство из IGBT и обратных диодов упакованы в модули.В продаже имеется IGCT для напряжения блокировки до 6,5 кВ. Корпус пресс-пакета делает его надежным и взрывобезопасным устройством. Кроме того, номинальная плотность тока обычно выше, чем у IGBT. Увеличение выходного напряжения преобразователя может быть достигнуто за счет последовательного соединения IGCT в каждом положении переключателя или за счет использования устройства с более высокой напряжение блокировки VDRM.It Steffen Bernet Dresden University of Technology Helmholtzstrasse 9 D-01069 Dresden Germany Peter Streit ABB Switzerland Ltd. Fabrikstrasse 3 CH-5300 Lenzburg Switzerlи показано в [2], [3], что использование одного одного 10кВ— IGCT на положение переключателя позволяет уменьшить на количество компонентов в силовой части преобразователя на 41–71% и увеличить на< /strong> В ll / кВ 10 2 10 1 10 0 10 — 1 10 -1 В / В 10 4 10 3 10 2 ABB HVDC Light MurrayLink ABB HVDC Light IGBT Presspack Gotlи IGBT Presspack ABB HVDC Light EaglePass Siemens Robicon IGBT IGBT Presspack Siemens sinamics IGBT IGBT GTO 10 0 10кВ/1000A (ABB, Prototype) 6500V/600A (Toshiba, Prototype) IGCT 1000V/33A (IXYS) MOSFET 200V/180A (Semikron) 100V/460A (Semikron) 10 2 ABB HVDC Light Valhal Offhoe IGBT Presspack GE AF 300 IGBT ABB ACS800 IGBT IP Siemens Simatics S150 IGBT 6500V/600A (Infineon) 5200V/900A (Westcode ) 3300 В/1200 А (Infineon) 2500 В/1800 А (Fuji) (a) 10 1 С/МВА C 6500 В/1500 А (Mitsubishi) 1700 В/3600 А (Infineon) (b) ABB HVDC Light CrossSound IGBT Presspack Converteam IGBT Converter ABB ACS1000 IGCT ABB HVDC Light Troll Offshore IGBT Presspack ABB Railway Intertie Bremen IGCT ABB ACS5000 IGCT ABB ACS6000 IGCT GE Dura Bilt5i MV IGBT TMEIC TMdrive IGCT TMEIC TMdrive IEGT 10 3 10 2 IGBT IGCT ABB HVDC Light EstLink IGBT Presspack ABB HVDC Light DirectLink IGBT Presspack GTO 6кВ/6кА (Mitsubishi) 10 4 10 3 5500 В/2300 А (АВВ) 4500 В /4000A (ABB) 4500В/2100A (Toshiba, IEGT) Рис.1. (a) Применение IGBT и IGCT в преобразователях источника напряжения (b) Максимальные напряжения блокировки в витке —изf мощных полупроводниковых устройств [5] I/A

ETC AM79M574-JC

ДтЛист
    Загрузить

ЭТК АМ79М574-ДЖК

Открыть как PDF
Похожие страницы
ЭТК AM7922-1JC
ЭТЦ AM7920-1SC
ЭТК AM7947CPC
ЭТК LE79555-3VC
Le79489 Лист данных
ЭТЦ AM79R79-2JC
ЭТЦ АМ79Р70-1СК
AMD AM79R70JC
ЭТК LE57D111TC
Le7920
Техническое описание Le79R79
ЭРИКССОН PBL386652
Le5711
ЭРИКССОН PBL386112QNT
LE79R70-1FQC — цифровой ключ
ЭТК AM7945JC
ЭТЦ АМ79М535-1ДЖК
ЭТК AM7943-1JC
AMD AM79M535-1JC
ЭТК АМ79574-1ДЖК
АМД АМ79М576А
AMD AM79574-1JC

© 2022

О нас Закон о защите авторских прав в цифровую эпоху / GDPR Злоупотребление здесь

Учебный план по энергетике — fddrsn

Назад к обзору класса

Неделя 1 — Введение / Обзор энергии

23.02.12

Введение и рассказы об энергии.Энергия во Вселенной от Большого взрыва до 1700 года нашей эры. Конкурс маятников. Заметки о кинетической энергии. Введение в лабораторию электроники.

Обзор энергии

Заметки о кинетической энергии

экземпляра BEAM (Солар-1). Некоторые проекты типа Солар-2

Назначения:

  • Получить текст.
  • Определите энергопотребление одного устройства, которое вы используете ежедневно.

Чтение:

  • Smil, Energy, руководство для начинающих , главы 1 и 2

Пример ботов BEAM (проект типа Solar-1):

[ч]

Неделя 2 – Кинетическая и солнечная энергия

01.03.12

Чтение обзора.Мощность различных устройств. Кинетические и солнечные особенности. Лаборатория электричества: напряжение, ток, батареи, светодиоды и резисторы. Измерение электричества мультиметром. Читаем обзор с Алексом, Холли, Уиллом и Соней.

Ресурсы:

Назначения:

  • Выберите, хотите ли вы заниматься солнечным или кинетическим проектом, и хотите ли вы участвовать в заказе запчастей для всего класса для любого трека. Если вы решите не участвовать в заказе, вы должны будете предоставить свои собственные материалы, которые должны быть под рукой не позднее 4-й недели.Напишите мне до конца сегодняшнего дня (01.03) о вашем выборе, чтобы я мог разместить заказ как можно скорее.
  • Оцените потребление энергии устройством, которое вы изучали на прошлой неделе на прошлой неделе. Он может иметь несколько состояний – например. зарядное устройство для телефона может иметь следующие характеристики: 1) зарядка телефона с разряженным аккумулятором, 2) подключение к полностью заряженному телефону (подзарядка или зарядка для обслуживания), 3) не подключение к телефону, но все еще подключенное к сети, и 4 ) не подключен. Для каждого будет соответствующая мощность и время.Используйте эту информацию, чтобы оценить, какова будет обычная дневная стоимость энергии для этого устройства в джоулях, ватт-часах или (для чего-то большого) киловатт-часах.
  • Если у вас не было возможности что-то спаять или зажечь светодиод на уроке, сделайте это до следующей недели.

Чтение:

  • Smil, Energy, руководство для начинающих , главы 3 и 4.
  • Необязательно: хорошее введение (или обзор) в электричество можно найти в четвертой главе «Анатомия фонарика» из превосходной книги «Кодекс» Чарльза Петцольда.

[ч]

Неделя 3 — Хранилище энергии

08.03.12

Чтение обзора. Ежедневная энергия различных устройств. Лаборатория электричества: переключатели, конденсаторы, транзисторы ; измерение тока; выпрямительный AC . Пайка. Накопители энергии вообще, конденсаторы в частности.

Солнечные бури сегодня в новостях; они могут вызывать нежелательные наведенные токи, которые нарушают работу энергосистемы.

Ресурсы:

  • Конспект лекций: Накопление энергии
  • Где купить: Солнечные и кинетические детали для проектов первого уровня были получены от Electronics Goldmine и Mouser.EG — это магазин излишков, поэтому ассортимент варьируется, но цены на него хорошие. Альтернативы включают All Electronics (множество основных деталей), American Science and Surplus (странно и весело) и Surplus Center (хорошо для средних и больших двигателей и механических частей). Mouser — гигантский поставщик электроники, и у него есть практически любой компонент, какой только можно вообразить, если вы можете понять, как его указать. Основным конкурентом является DigiKey. У Jameco также есть много электроники, а также небольшие моторы, комплекты и т. д. Другие забавные сайты: AdaFruit, Sparkfun и Evil Mad Scientist.
  • Солнечные детали: солнечные панели, двигатель, триггер напряжения TC54, транзистор (разные), времязадающие конденсаторы (разные, маленькие), накопительные конденсаторы (разные, большие).
  • Кинетические детали: мотор-редуктор постоянного тока, выпрямительные диоды, суперконденсатор (накопитель), ультраяркий светодиод, резистор.
  • Как было предложено в классе, вот вики-страница класса.

Назначения:

  • Убедитесь, что вы знакомы с компонентами и идеями, рассмотренными на данном занятии: источники питания постоянного тока или батареи, резисторы, диоды и светодиоды, мультиметры для измерения напряжения и сопротивления.
  • Если вы занимаетесь проектом уровня 1, изучите свою область: робототехника BEAM или производство кинетической электроэнергии своими руками. Найдите интересный проект, чтобы показать его в классе на следующей неделе.
  • Если вы работаете над проектом уровня 2, пришлите мне по электронной почте концепцию вашего проекта до 15 марта. Кроме того, определите все детали, которые вам понадобятся на этой неделе, и закажите их так, чтобы они были доставлены не позднее 20 марта.

Чтение:

  • Смил, Энергия, Руководство для начинающих Глава 5.

[ч]

Неделя 4 – Кондиционирование энергии

15.03.12

Упражнения по накоплению энергии. Читаю отзыв. Лабораторная работа: выпрямители и транзисторы; измерение тока. Примечания к режиму питания. Групповые встречи.

BEAM Video (щелкните правой кнопкой мыши, чтобы загрузить; прямо сейчас звуковой плагин пытается это воспроизвести)

 

 

 

 

Ресурсы:

Задание на 5 неделю:

  • Подготовьтесь к встрече с отчетом о проделанной работе на следующей неделе.У вас должны быть все ваши материалы под рукой и реализация вашего проекта должна идти полным ходом. Принесите свой проект в его текущем состоянии в класс.

Чтение:

  • Смил, Энергия, Руководство для начинающих Глава 6.

[ч]

Неделя 5 – Отчеты о проделанной работе / Индивидуальные встречи

22.03.12

Для тех, кто использует солнечные комплекты, вот отчет о расходах: SolarKitInvoice.pdf Мы можем округлить до 19 долларов — пожалуйста, возместите мне расходы перед последним занятием.

Викторина:

  1. Опишите солнечную постоянную ? Каково его значение в единицах СИ?
  2. Какова примерная средняя мощность тела взрослого человека? (БМР)
  3. У вас есть конденсатор емкостью 1 Фарад на 0 вольт. Вы заряжаете его до 12 вольт за 1 минуту. Сколько энергии вы запасли в конденсаторе? Какова была мощность зарядки ?
  4. Теперь вы используете конденсатор для запуска двигателя на 10 секунд.Какова была мощность разряда ?

Неделя 6 — Заключительный семинар

29.03.12

 

Вот некоторые ресурсы для ботов BEAM:

  • Короткие и подробные инструкции по «свободному формированию» нашей схемы (от Solarbotics).
  • Набор фотографий, показывающих сборку схемы, которую я сделал. Ссылка на заархивированный набор того же самого из Flickr выше. Если вы смотрите на flickr, убедитесь, что «показать информацию» включено, так как в описаниях изображений есть несколько советов по каждому шагу.
  • Видео результата. (Также на Flickr)

Неделя 7 – Заключительные презентации

05.04.12 : Проекты завершены, срок подачи документации.

Представьте свои рабочие проекты в классе. Задокументируйте (в сообщении электронной почты, блоге или вики) следующее к концу дня 4/5:

  • Оценка мощности вашего проекта. Почему?
  • Оценка накопленной энергии. Почему?
  • Расчетная мощность.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.