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修平科技大學 7大創新發明搶先看 馬來西亞ITEX國際發明展 5/11重磅登場

台灣產經新聞網/台灣發明商品促進協會 2023.04.27 00:00

「馬來西亞ITEX國際發明展」是全球最引人注目的國際發明、創新、技術展覽平台,由馬來西亞發明與設計協會與引領貿易和生活方式的展覽組織者C.I.S合作舉辦,1989年成立以來,每年皆展示來自全球各地的最佳創意。

 

全球發明人最愛參加的發明展

本展覽是讓新想法晉升至不同市場的好渠道,是展示發明並實現商業化的平台,除了發明展示,本展覽更是一個知識中心,舉辦多項亮點活動,包括技術講座、學生研討會、推廣介紹會、行業研討會、發明與設計競賽、青年發明家展示等。

 

實體展+線上展作品強力曝光

 

邁向新時代,本展覽亦開創混合展覽形式,將線上展覽和實體展覽互相結合,參與者和參觀者不僅將在展覽期間實體見面、交流想法,並將作品影片持續在線上連結,提高創意改良和產品採購的可能性,進一步促成商業化之路。

 

以下亮點介紹修平科技大學的7項發明參賽作品:

 

具高可靠度之寫入輔助電路

 

由修平科技大學蕭明椿教授領軍的發明團隊,包含呂奇璜教授與陳暐軒、黃湟潮、林至翰及洪振鑫四位學生,參賽作品「具高可靠度之寫入輔助電路」,將選定位元線電壓於寫入邏輯0之前段係設計成低於接地電壓之電壓位準,以加速寫入邏輯0以及讀取邏輯0之速度,而於寫入邏輯0之後段拉回至接地電壓,以減緩半選定晶胞干擾;而將選定位元線電壓於寫入邏輯1時設計成高於SRAM晶胞之電源供應電壓,以提高SRAM晶胞之儲存節點的寫入初始瞬間電壓,從而提高寫入邏輯1之速度。相較於US10199090B2(授予Apple Incorporation)及US10332570B1 (授予AMD Incorporation)等在寫入邏輯0之後段,方將選定位元線電壓設計成低於接地電壓之先前技藝, 本作品具有更優異性能與商品化價值。

 

 

存儲裝置

 

由修平科技大學蕭明椿教授領軍的發明團隊,包含呂奇璜教授與陳暐軒、黃湟潮、饒俊堂及陳柏瑜四位學生,參賽作品「存儲裝置」,本作品提出一種具高寫入速度之5T靜態隨機存取記憶體,其於寫入邏輯0時,可藉由負位元線寫入輔助電路(6)所提供之負位元線電壓以有效提高寫入邏輯0之速度,且於記憶晶胞中設置耦合元件(CE)連接於儲存節點(A) 及字元線(WL)之間,耦合元件因應字元線(WL)之邏輯狀態以及儲存節點(A)之儲存邏輯狀態而於字元線(WL)與儲存節點(A)間提供不同的耦合電容,其中當字元線(WL)為邏輯1且儲存節點(A) 所儲存邏輯狀態為邏輯0時提供最大的耦合電容,藉此,可於寫入邏輯1初期提高儲存節點(A)之初始電壓位準,從而有效地提高寫入邏輯1之速度達23.6%。

 

 

紅外線PET瓶胚熱能調整器:類神經預估溫度控制

 

由修平科技大學呂奇璜教授領軍的發明團隊,包含蕭明椿教授與張良鴻碩士生,參賽作品「紅外線PET瓶胚熱能調整器:類神經預估溫度控制」,本作品設計一紅外線PET瓶胚熱能調整器之類神經網路預估溫度控制系統。此研究是基於類神經網路來設計自調整參數的預估控制器,這遞迴類神經網路是用來建構該PET瓶胚熱能調整器此受控體的數學模型,並經由廣義預估性能指標來推導出本作品所提之適應預估控制法則。此技術實現會使PET吹瓶機加熱系統快速升溫、高精度溫度自動調整與節省電力能源。本作品透過紅外線PET瓶胚熱能調整溫度控制系統進行實驗驗證結果具備有滿意性能與節能減碳之有效性與創新性。

 

 

具抑制爭用現象之低功率損耗電位轉換器

 

由修平科技大學余建政副教授領軍的發明團隊,包含吳明學講師與蔡瓊慧和黃聖源二位學生,參賽作品「具抑制爭用現象之低功率損耗電位轉換器」,傳統的電位轉換器在輸出側的PMOS電晶體趨近於導通(或關閉)以及在NMOS電晶體趨近於關閉(或導通)的過程中,對於輸出端(OUT)上的電位之拉升及拉降有互相競爭(contention)的現象,如此會造成功率的損耗。本創作提出一種具堆疊電晶體之低功率電位轉換器,其係由一輸入電路(1)、一栓鎖電路(2)以及一位準移位電路(3)所組成,如圖2所示。該堆疊電晶體(stacked transistors)架構係用以抑制上拉路徑與下拉路徑的互相競爭現象,並減少漏電流,進而降低功率損耗。

本創作係在傳統的電位轉換器中添加四個PMOS電晶體(MP3, MP4, MP5, MP6)以及二個NMOS電晶體(MN3, MN4),其中,第一對PMOS電晶體(MP3, MP4)分別與第二對PMOS電晶體(MP1, MP2)的源-汲極並聯連接,用於防止對第二對PMOS電晶體的負偏壓溫度不穩定性(NBTI)損壞。再者,在每個上拉路徑中分別添加一PMOS電晶體MP5和MP6。當堆疊電晶體中有一個(或以上)以上的電晶體截止時,使用兩個電晶體堆疊的漏電流(leakage)比單一電晶體中的漏電流小一個數量級。因此,由於堆疊效應(stacking effect)使得功率損耗顯著降低。再者,該位準移位電路(3)係用以轉換差動輸入信號的電位。

本創作所提出之電位轉換器,不但能精確地將第一信號轉換為一第二信號,並且兼具電路結構簡單以及有利於裝置之小型化等多重功效,同時亦能有效地抑制上拉路徑與下拉路徑的互相競爭,減少漏電流,進而降低功率損耗。

 

具有用於抑制電流的電位轉換方法之電位移位器

 

由修平科技大學余建政副教授領軍的發明團隊,包含吳明學講師、湯雲欽助理教授與學生黃惠翎,參賽作品「具有用於抑制電流的電位轉換方法之電位移位器」,在圖1所示的傳統電位轉換器電路中,當輸入信號IN改變狀態時,有一段時間電路會試圖將輸出節點OUT和OUTB拉高和拉低,即連接到每個節點的NMOS和PMOS電晶體都導通。這種爭用不僅會導致不希望的短路電流,還會導致電路執行速度變慢。為了彌補這一缺點,可以增加額外的下拉電晶體,如圖2所示。在本創作中,採用減少競爭的技術來有效地抑制轉換期間的短路功耗。其中,一對PMOS電晶體(MP4、MP5)被添加到每個下拉路徑。此外,添加NMOS電晶體MN4和MN5。當信號IN變高並導通電晶體MN1以下拉節點N3時,電晶體MN4也導通並下拉節點OUTB。當信號INB變高並導通電晶體MN2以下拉節點N4時,電晶體MN5也導通並下拉節點OUT。因此,圖2具有比圖1電路更快的速度。本創作的另一特徵係添加PMOS電晶體MP3以防止對交叉耦合的PMOS電晶體造成損壞,因此所提出的電位轉換器可以比傳統電路成功地工作在更寬的電壓範圍。

 

 

馬桶智慧水箱結構

 

由修平科技大學洪志強教授發明的參賽作品「馬桶智慧水箱結構」,在利用智慧式螢幕按鈕與水管電磁閥之裝置以控制水箱的進水與沖水,來完成馬桶大小號的清潔功能。本馬桶智慧水箱元件包括智慧螢幕、電控板、水管電磁閥、感應器等零件。由於該馬桶智慧水箱可以靠智慧式裝置來精準控制水箱的進水與沖水就可避免水箱的漏水而進一步省水,所以馬桶智慧水箱在省水科技之創新設計上有其重要性。

 

 

可繞式高靈敏度薄膜觸覺感測器

 

由修平科技大學高銘政教授領軍的發明團隊,包含陳宏仁教授與施凱棠、黃建勛、黃銘嘉、林沛璿和翁海彬五位學生,參賽作品「可繞式高靈敏度薄膜觸覺感測器」,一種可繞式高靈敏度薄膜觸覺感測器,其構成包含一應用於靈敏壓力感測器之導電薄膜、摻雜銣氧化鋅薄膜、氧化錫摻氟薄膜及玻璃基板的結構的結構,由於導電薄膜、摻雜銣氧化鋅薄膜及氧化錫摻氟薄膜結構具備優異壓電特性,可檢測正常的觸覺壓力和頻率振動,藉此能偵測人體徵象例如脈搏及血壓之效能。

 

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