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[发明专利]一种传输特性可调的压电三极管模块及其调控方法和应用-CN202310558285.X有效
发明人： 胡元太;杨翼展;杨万里 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2023-05-18 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： H01L23/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种传输特性可调的压电三极管模块及其调控方法和应用，属于压电半导体领域，压电三极管模块包括：直流电源、压电半导体三极管及绝缘弹性基底；在所述压电半导体三极管发射结界面和集电结界面以线状连接方式，通过绝缘高分子材料将所述压电半导体三极管固接在所述绝缘弹性基底上；所述绝缘弹性基底用于将机械载荷沿平行于极化方向传递至发射结与集电结界面；所述压电半导体三极管外接于共射极放大电路；通过改变施加在所述绝缘弹性基底上的载荷类型和大小以调控三极管的传输特性。本发明的传输特性可调的压电三极管模块能够应用于不同的工况，为现有的压电三极管的进一步应用提供了方案和方向。
一种传输特性可调压电三极管模块及其调控方法应用

[发明专利]一种压电PN结模块在声-电二极管中的应用-CN202210392220.8有效
发明人： 胡元太;杨万里;曾祥斌;王耘波 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2022-04-15 - 公布日： 2022-06-17 - 主分类号： H01L41/08 文献下载
摘要：本发明属于压电电子领域，公开了一种压电PN结模块在声‑电二极管中的应用。压电PN结模块包括直流电源、压电PN结和绝缘基体；在压电PN结中间交界面两侧以点状连接方式，通过绝缘胶将压电PN结固接于绝缘基体上表面；直流电源用于向压电PN结两端施加正向或反向直流偏压；将压电PN结作为声‑电二极管，声‑电二极管的一端作为机械信号输入端，另一端作为机械信号输出端，通过改变向绝缘基体施加的弯矩大小和转向，调控声‑电二极管的波动特征和伏安特性。本发明基于机械信号与载流子的耦合作用，通过机械调控方式改变压电半导体结构中的电流大小和机械信号的振幅，能够实现多物理场与载流子的耦合波动融合调控。
一种压电 pn 模块二极管中的应用

[发明专利]一种伏安特征可调的压电PN结模块及其调控方法和应用-CN201910280765.8有效
发明人： 胡元太;杨万里;范帅棋;梁禹星 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2019-04-09 - 公布日： 2021-05-18 - 主分类号： H01L41/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种伏安特征可调的压电PN结模块及其调控方法和应用，属于压电半导体领域。该压电PN结模块包括：压电PN结、绝缘基体和直流源；在压电PN结中心两侧以点状连接方式，通过绝缘胶将压电PN结固接于绝缘基体上表面，两侧的连接点关于压电PN结的中心对称；直流源用于向压电PN结两端施加正向或反向直流偏压；通过改变向绝缘基体施加的弯矩大小、转向，以及改变连接点位置，即可调控压电PN结的伏安特征。本发明的结构能够通过绝缘基体对压电PN结进行机械调控，从而获得一种可以改变压电PN结受力的模块化构造，为压电PN结的机械调控及应用研究提供了必要的基础。
一种伏安特征可调压电 pn 模块及其调控方法应用

[发明专利]一种梁阵列形周期性压电复合结构减振装置及减振方法-CN201610223062.8有效
发明人： 胡元太;王羽茜 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2016-04-11 - 公布日： 2018-01-30 - 主分类号： F16F15/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种梁阵列形周期性压电复合结构减振装置，其结构为多层压电梁阵列与多层金属梁阵列交替叠放，相邻层之间利用绝缘板固连，各所述压电梁分别与电感和电阻串联构成的分流电路连接形成回路。本发明还提供了一种基于上述装置的减振优化方法，从零开始逐步增加电阻值，同时按照电路并联谐振条件确定电感值；随着电阻的增加，振动的衰减效果逐渐增强、减振装置的频响曲线整体降低，直到减振装置的频响曲线峰值达到最小时，分流电路参数达到最优调谐参数。本发明对水平方向/垂直方向激励由于频率禁带特征而存在阻隔效果，对较低频的横向x3‑方向的激励可以通过分流电路进行实时调节而实现振动抑制作用。
一种阵列周期性压电复合结构装置方法

[实用新型]一种周期腔体型低频宽带隙隔振器-CN201520986840.X有效
发明人：胡洪平;江山;姜伟;胡元太;陈学东 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2015-12-02 - 公布日： 2016-04-20 - 主分类号： F16F15/20 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种周期腔体型低频宽带隙隔振器。该隔振器包括两个或两个以上周期单元。周期单元包括两个薄板主体和一个环腔散射体，两个薄板主体的外缘用环腔散射体相连以形成一腔体；周期单元之间用连接块散射体相连。本实用新型适用于隔离低频率的振动，且能在保持相应的承载力的同时实现宽频率范围的隔振，能在更低频率段形成带隙，并同时拥有更宽的带隙，尺寸相对更小，振动衰减率更高。
一种周期体型低频宽带隙隔振器

[发明专利]一种周期腔体型低频宽带隙隔振器及制备方法-CN201510872673.0有效
发明人：胡洪平;江山;姜伟;胡元太;陈学东 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2015-12-02 - 公布日： 2016-02-17 - 主分类号： F16F15/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种周期腔体型低频宽带隙隔振器及制备方法。该隔振器包括两个或两个以上周期单元。周期单元包括两个薄板主体和一个环腔散射体，两个薄板主体的外缘用环腔散射体相连以形成一腔体；周期单元之间用连接块散射体相连。所述制备方法包括如下步骤：选取材料以制备薄板主体、环腔散射体和连接块散射体；调整它们的几何参数，使得隔振器的有效带隙频率能覆盖所需隔振环境的振动频率；校核隔振器是否符合安全条件，从而制备周期腔体型低频宽带隙隔振器。本发明适用于隔离低频率的振动，且能在保持相应的承载力的同时实现宽频率范围的隔振，能在更低频率段形成带隙，并同时拥有更宽的带隙，尺寸相对更小，振动衰减率更高。
一种周期体型低频宽带隙隔振器制备方法

[发明专利]螺旋弹簧型低频压电俘能器-CN201110234398.1有效
发明人：胡洪平;杨嘉实;胡元太;陈学东 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2011-08-16 - 公布日： 2011-12-21 - 主分类号： H02N2/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种螺旋弹簧型低频压电俘能器，包括由俘能元件和集中质量块振子(5)组成的俘能结构系统，该俘能元件由带电极的压电管(1)构成，所述压电管(1)螺旋弯曲成螺旋弹簧形状，正电极(2)和负电极(3)以一定的螺旋升角螺旋间隔镶嵌于该压电管(1)管体上，两电极与耗能元件或能量储存单元相连，所述压电管(1)的两端中一端连接环境振动源，另一端连接所述集中质量块振子(5)。本发明还公开了俘能器的制作方法。本发明的俘能器能从低频环境激励中高效俘能，其共振频率可以通过振子质量的大小、压电管的盘绕圈数、弹簧螺旋半径等结构参数进行调节，从而达到不同的低频俘能要求。
螺旋弹簧低频压电俘能器

[发明专利]一种水平二自由度隔振机构-CN200910273183.3有效
发明人：陈学东;李小平;刘雷钧;李巍;廖飞红;罗欣;曾理湛;徐振高;胡元太;严天宏;徐甲强 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2009-12-10 - 公布日： 2010-05-19 - 主分类号： F16F15/03 文献下载
摘要：本发明提供一种水平二自由度隔振机构，包括一连接板，连接板中心插有活塞杆，圆盘的沿周均匀安放有四个磁浮单元。利用磁铁(包括电磁铁和永磁体)的同极相斥产生的正刚度特性，以及磁铁异极相吸产生的负刚度特性，将磁浮单元设计为正负刚度并联的水平二自由度隔振系统。由于正负刚度并联使刚度相互抵消，因此，该水平二自由度隔振机构拥有接近零的固有刚度，从而实现超低频水平隔振。
一种水平自由度机构

[实用新型]悬挂集中质量的压电变压器-CN200620052622.X无效
发明人： 胡元太;杨嘉实;蒋树农;薛欢 -专利权人：中南大学
申请日： 2006-10-25 - 公布日： 2007-12-05 - 主分类号： H01L41/107 文献下载
摘要：悬挂集中质量的压电变压器，由输入端和输出端沿交界面固连在一起，输入端的上下表面布置有二个金属电极，二个电极形成与外电源相连的接口，输出端的右端布置有金属电极，输出电极与外电子仪器或负载Z_L相连，在输入端的左端或输出端的右端设计高密度的集中质量块，通过调节集中质量来改善变压效率。本实用新型与现有的变压器相比具有以下优点：能耗低、变压效率高、结构紧凑、易于制作，有利于器件的微型化发展；另外，还可以通过改变集中质量的大小来改善压电变压器的变压特征和工作效率。
悬挂集中质量压电变压器

[实用新型]生物传感芯片-CN200620052359.4无效
发明人： 胡元太;王庆明;薛欢;胡洪平 -专利权人：中南大学
申请日： 2006-09-28 - 公布日： 2007-10-10 - 主分类号： G01N33/48 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种具有双重功能的生物传感芯片，包括石英晶体板、覆盖于石英晶体板上的生物元薄膜、石英晶体板上表面外周围置垂直管壁形成容器，容器内装生物营养液，石英晶体板上、下表面设置至少一个声波传感系统和至少一个电阻抗传感系统。石英晶体板上附着电极的部位可以削薄，形成由较厚且稳定的外环包围的中间薄膜。本实用新型具有同时监测同一生物样本的声波信号和电阻抗信号的双重功能，从而更有利于综合分析生物样本的特性。此外，由于改进石英晶体板的结构，既保证晶体板有很好的稳定性，同时又提高了其灵敏度。
生物传感芯片

[发明专利]变截面Rosen型压电变压器-CN200610032417.1无效
发明人： 胡元太;杨嘉实;薛欢;蒋树农 -专利权人：中南大学
申请日： 2006-10-18 - 公布日： 2007-05-23 - 主分类号： H01L41/107 文献下载
摘要：本发明公开了一种变截面Rosen型压电变压器，包括等腰的梯形压电片构成的输入端、输出端，输入端和输出端沿交界面固连在一起。输入端沿厚度方向极化，输出端沿长度方向极化，输入端的上表面、下表面分别设有金属电极，构成压电变压器的输入接口，输出端的端面设有金属电极，并与输入端下表面的金属电极构成输出接口。
截面 rosen 压电变压器

[实用新型]微型低频压电俘能器-CN200520051980.4无效
发明人： 胡元太;杨嘉实;郭少华 -专利权人：中南大学
申请日： 2005-09-22 - 公布日： 2007-04-04 - 主分类号： H01L41/113 文献下载
摘要：一种包括俘能元件和储能元件的低频压电俘能器，本实用新型的俘能元件是螺旋状曲梁型式，由螺旋状双压电陶瓷片叠合而成，内端点固定在振动台上，外端点悬挂一可微调系统固有频率的集中质量，曲梁由两组同心半圆组合而成，同心半圆间距离可调，双层压电陶瓷片的上、下两外表面镀有两个电极，双层压电陶瓷片的中间也镶嵌着一薄层金属电极，两外表面电极和中间薄层金属电极通过导线与含储能电池的外负载阻抗相连。本实用新型能有效降低俘能结构的固有频率，达到俘能器的最佳性能，体积小，能微型化，稳定性好。
微型低频压电俘能器

[发明专利]能高效俘能和储能的压电俘能器-CN200610031553.9无效
发明人： 胡元太;薛欢;胡洪平;蒋树农 -专利权人：中南大学
申请日： 2006-04-26 - 公布日： 2006-10-18 - 主分类号： H02J7/00 文献下载
摘要：一种压电俘能器，压电梁由沿厚度方向极化的双层压电陶瓷片和中间夹层构成，陶瓷片的上、下表面镀有金属银做电极，在压电梁上并联有一个带控制开关的电感线圈，电极再与桥式整流器和整流电容器连接，整流电容器之后再并联有由晶体管开关、电感和二极管组成的Cuk型dc－dc转换器，和能稳定充电电流的滤波电容器及储能电池。在整流器闭路阶段，断开与压电梁并联的控制开关，而在整流器开路初期，控制开关闭合，电感与压电梁的等效电容形成L－C振荡子。该俘能器俘能效率高，电路参数占空比可调，能把收集的能量储存起来，充电效率高。
高效压电俘能器

[发明专利]石英晶体板厚度剪切谐振压力传感器-CN200610031555.8无效
发明人： 胡元太;杨嘉实;郭少华 -专利权人：中南大学
申请日： 2006-04-26 - 公布日： 2006-09-27 - 主分类号： G01L1/16 文献下载
摘要：一种石英晶体板厚度剪切谐振压力传感器，包括石英晶体板、辅助金属板和固定二板并承受环境压力的端部板。在连接端部板与石英晶体板和辅助金属板之间的交界面用强力胶粘连，并用四个螺栓将它们拴在一起，将整个板结构固定在两个支座上，使当端部板上表面受到环境压力作用时，位于两个支座间的组合石英晶体－辅助金属板结构处于纯弯状态。石英晶体板的上、下两表面均镀有薄层银电极，石英晶体板和端部板的长度为10－40毫米，石英晶体板厚度约1毫米，在石英晶体板与辅助金属板之间有微空隙。这种压力传感器灵敏度高，温度稳定性优良。
石英晶体厚度剪切谐振压力传感器

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