Aplikace výkonových polovodičových součástek

Předmět je náhradou za:

Aplikace výkonových polovodičových součástek (X34AVS)

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra mikroelektroniky

Anotace:

Statické a dynamické procesy ve výkonových součástkách v propustném, blokovacím a závěrném režimu. Výkonové diody, bipolární tranzistory, tyristory, polem řízené výkonové součástky, rychlé a vysokonapěťové součástky, výkonové IO - charakteristiky, vlastnosti a užití. Pouzdření. Životnost a spolehlivost. Zatěžování a přetěžování. Ochranné obvody. Principy aplikací, základní řídicí a uživatelské obvody. Chlazení součástek. Návrh chladičů. Práce s katalogovými údaji.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1. Typy výkonových polovodičových součástek, dosažitelné parametry, přehled užití

2. Transport nosičů náboje a průrazné napětí ve výkonových polovodičových součástek.

3. Funkce základních stavebních struktur výkonových polov.součástek, důsledky pro užití

4. Výkonová dioda, typy, struktura, vlastnosti, obvodové aplikace

5. Výkonový bipolární tranzistor, typy, vlastnosti, aplikace

6. Tyristory, struktury, vlastnosti, užití

7. Speciální typy tyristorů, odlišnosti, vlastnosti, užití

8. GTO. Struktura, vlastnosti, důsledky pro řídící obvody

9. Polem řízené součástky. Výhody a nevýhody. Možnosti užití

10. Nové typy součástek: s heteropřechody, PIC, SMART PIC. Aplikace

11. Pouzdření. Životnost a spolehlivost výkonových součástek

12. Zatěžování a přetěžování součástek. Důsledky pro návrháře obvodů

13. Chlazení součástek. Návrh chladičů. Práce s katalogovými údaji

14. Ochranné obvody součástek v různých aplikací

Osnova cvičení:

1. Základní vlastnosti polovodičů důležité pro výkonové součástky

2. Základní vlastnosti výkonových polovodičových struktur

3. Výpočet průrazného napětí kolektorového přechodu tranzistoru

4. Simulace jednoduchých struktur na počítači

5. Měření parametru dUD/dt tyristorů

6. Měření na GTO

7. Měření vlastností triaků

8. Práce s tranzistory IGBT

9. Měření parametrů HEXFETů

10. Měření obvodů řízení a ovládání motorů pomocí HEXFETů

11. Měření řídícího obvodu pro ovládání výkonu v zátěži pomocí tyristoru

12. Výpočty přetěžování součástek

13. Návrh jednoduchého chladiče

14. Měření teplotních poměrů na chladiči

Cíle studia:

Studijní materiály:

[1] Jirásek, L.: Aplikace výkonových polovodičových součástek. Skripta ČVUT-FEL, Praha 1998

[2] Baliga, B. J.: Modern Power Devices. Wiley, New York 1985

[3] Ghandi, S. K.: Semiconductor Power Devices. Wiley, New York 1981

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14+4

Typ cvičení: s, l, c

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Elektronika-inženýrský blok (povinně volitelný předmět)
• Elektronika-inženýrský blok (povinně volitelný předmět)