Moderní komponenty výkonové elektroniky

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra elektrotechnologie

Anotace:

Výkonové polovodičové součástky (diody, tyristory, MOSFET, IGBT) a integrované struktury (moduly). Struktura, funkce, charakteristiky a parametry, podmínky pro spolehlivý provoz. Sériové a paralelní řazení součástek Provozní spolehlivost komponentů a zařízení.

Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/A0M13MKV

Požadavky:

Student musí získat nejprve zápočet, aby byl připuštěn ke zkoušce

Osnova přednášek:

1. Úvod do problematiky. Základní fyzikální principy.

2. Polovodiče pro VPS (Si, GaAs, SiC) a jejich parametry.

3. Výkonové diody P-I-N. Aplikačně specifické diody s rychlou komutací.

4. Schottkyho diody. Kombinované diody.

5. BJT. Tyristor.

6. Moderní součástky tyristorového typu (GTO, IGCT).

7. Výkonový MOSFET (VD MOS, T MOS). SJ MOS

8. IGBT. PT a NPT struktury

9. Výkonové součástky pro vysoké frekvence. RF LDMOS, HJT

10. Výkonové integrované obvody (PIC). Výkonové moduly (IPM).

11. Chlazení a proudová zatížitelnost součástek.

12. Pouzdra a chladice vykonovych soucástek

13. Sériové a paralelní řazení součástek

14. Podmínky spolehlivého provozu ve výkonových měničích.

Osnova cvičení:

1.Organizační záležitosti, úvod do problematiky

2.Výklad první skupiny laboratorních úloh s ukázkami

3.Výklad druhé skupiny laboratorních úloh s ukázkami

4.Výklad třetí skupiny laboratorních úloh s ukázkami

5.Výklad čtvrté skupiny laboratorních úloh s ukázkami

6.Měření teplotní závislosti závěrných charakteristik tyristorů a diod

7.Měření teplotní závislosti propustných charakteristik tyristorů a diod

8.Měření dynamických procesů při závěrném zotavení diod

9.Měření teplotní závislosti charakteristik výkonových tranzistorů, MOSFET a IGBT

10.Měření dynamických parametrů polovodičových spínačů

11.Měření vlivu zátěže na trajektorii pracovního bodu polovodičových spínačů

12.Měření parametrů pasivních součástek

13.Měření transientní tepelné impedance součástek a chladičů

14.Zápočet

Cíle studia:

Seznámit studenty se strukturou, funkcí, základními parametry moderních výkonových polovodičových součástek.

Studijní materiály:

1.Benda, V., Papež, V. Výroba silnoproudých zařízení II. Praha: ČVUT. 2001

2.Benda, V., Gowar, J., Grant, G. A. Power Semiconductor Devices. Chichester: J.Wiley & Sons. 1999

3.Benda, V., Papež, V.: Komponenty výkonové elektrotechniky - laboratorní cvičení, Praha, ČVUT, 2005

4. Vobecký, J., Záhlava, V. Elektronika - součástky a obvody, principy a příklady. Praha: Grada. 2000

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14p+6l

Další informace:

https://moodle.fel.cvut.cz/courses/A0M13MKV

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: