XD13VPS | Výkonové polovodičové součástky | Rozsah výuky: | 14+4 | ||
---|---|---|---|---|---|
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
Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
|
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) |