Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod
X13VPS Výkonové polovodičové součástky Rozsah výuky:2+2
Přednášející (garant):Benda V., Vobecký J. Typ předmětu:Z Zakončení:Z,ZK
Zodpovědná katedra:313 Kreditů:4 Semestr:L

Anotace:
Výkonové polovodičové součástky bipolární (diody s p-n přechodem, tranzistory, tyristory), unipolární (MOSFET), a kombinované (IGBT). Vysokofrekvenční (rf) výkonové tranzistory (CoolMOS, LDMOS, HBT). Schottkyho diody. Integrované obvody - hybridní (moduly) a monolitická integrace (BiCMOS). Materiály pro výkonovépolovodičové součástky (Si, SiC, GaAs). Fyzikální princip činnosti výkonových polovodičových součástek, struktura, charakteristiky a parametry. Chlazení výkonových polovodičových součástek. Topologie základních obvodů. Podmínky pro spolehlivý provoz.

Osnovy 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, LTT).
7. Výkonový MOSFET.
8. Superpřechod. CoolMOS.
9. IGBT. PT a NPT struktury. 10.Simulace a návrh VPS. Principy a nástroje.
11. Výkonové součástky pro GHz frekvence. RF LDMOS. HJT
12. Výkonové integrované obvody. Hybridní integrace - moduly (PIC, IPM).
13. Monolitická integrace - BiCMOS (SMARTMOS, BCD, apod.).
14. Chlazení a proudová zatížitelnost součástek. Podmínky spolehlivého provozu ve výkonových měničích.

Osnovy cvičení:
1. Organizační záležitosti, úvod do problematiky, bezpečnost práce.
2. Výklad prvního bloku laboratorních úloh s ukázkami.
3. Měření teplotní závislosti závěrných a propustných charakteristik tyristorů a diod.
4. Měření dynamických procesů při závěrném zotavení diod.
5. Měření teplotní závislosti charakteristik výkonových tranzistorů, MOSFET a IGBT.
6. Měření spínacích parametrů a ovlivnění typem zátěže.
7. Měření transientní tepelné impedance součástek a chladičů.
8. Výklad druhého bloku laboratorních úloh s ukázkami.
9. Měření spínacích vlastností MOSFETu.
10. Měření spínacích vlastností CoolMOSu.
11. Simulace diody P-I-N.
12. Simulace MOSFETu.
13. Simulace IGBT.
14. Zápočet

Literatura Č:
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. Baliga, J. Power Semiconductor Devices. Boston: PWS Publishing Company.1995
4. Vobecký, J., Záhlava, V. Elektronika - součástky a obvody, principy a příklady. Praha: Grada. 2000

Literatura A:
1. Benda, V., Gowar, J., Grant, G. A. Power Semiconductor Devices. Chichester: J.Wiley & Sons. 1999
2. Baliga, J. Power Semiconductor Devices. Boston: PWS Publishing Company.1995

Požadavky:
Student musí získat nejprve zápočet, aby byl připuštěn ke zkoušce

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14+4
Typ cvičení: l, c
Předmět je nabízen také v anglické verzi.
Zajišťuje K313 a K334.

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
Plán Obor Role Dop. semestr
MEL03 Elektronika Z 2


Stránka vytvořena 25. 2. 2002, semestry: Z/2001-2, Z/2002-3, L/2001-2, L/2002-3, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336)