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Leistungshalbleiterbauelemente (LHBL)5 ECTS (englische Bezeichnung: Power Semiconductor Devices)
Modulverantwortliche/r: Lothar Frey Lehrende:
Lothar Frey
Startsemester: |
WS 2015/2016 | Dauer: |
1 Semester | Turnus: |
jährlich (WS) |
Präsenzzeit: |
60 Std. | Eigenstudium: |
90 Std. | Sprache: |
Deutsch |
Lehrveranstaltungen:
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Leistungshalbleiterbauelemente
(Vorlesung, 2 SWS, Tobias Erlbacher, Do, 16:00 - 17:30, 0.111)
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Übung zu Leistungshalbleiterbauelemente
(Übung, 2 SWS, Matthäus Albrecht, Mi, 12:15 - 13:45, 0.111; ab 21.10.2015)
Inhalt:
Nach einer Einführung in die Anwendungsgebiete, die Historie von Leistungshalbleiterbauelementen und die relevante Halbleiterphysik, werden die heute für kommerzielle Anwendungen relevanten Ausführungsformen von monolithisch integrierten Leistungsbauelemente besprochen.
Zunächst werden Bipolarleistungsdioden und Schottkydioden als gleichrichtende Bauelemente vorgestellt.
Anschließend werden der Aufbau und die Funktion von Bipolartransistoren, Thyristoren, unipolaren Leistungstransistoren (MOSFETs) und IGBTs erörtert. Dabei wird neben statischen Kenngrößen auch auf Schaltvorgänge und Schaltverluste eingegangen sowie die physikalischen Grenzen dieser Bauelemente diskutiert.
Nach einer Vorstellung von in Logikschaltungen integrierter Leistungsbauelemente (Smart-Power ICs) erfolgt abschlie-ßend die Diskussion von neuartigen Bauelementkonzepten auf Siliciumkarbid und Galliumnitrid, welche immer stärker an Bedeutung gewinnen.
Lernziele und Kompetenzen:
Die Studierenden
- Anwenden
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- Analysieren
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Literatur:
- Fundamentals of Power Semiconductor Devices, B. J. Baliga, Springer, New York, 2008 ISBN: 978-0-387-47313-0
Halbleiter-Leistungsbauelemente, Josef Lutz, Springer, Berlin, 2006 ISBN: 978-3-540-34206-9
Leistungselektronische Bauelemente für elektrische Antriebe, Dierk Schröder, Berlin, Springer, 2006 ISBN: 978-3-540-28728-5
Physics and Technology of Semiconductor Devices, A. S. Grove, Wiley, 1967, ISBN: 978-0-471-32998-5
Power Microelectronics - Device and Process Technologies, Y.C. Liang und G.S. Samudra, World Scientific, Singapore, 2009 ISBN: 981-279-100-0
Power Semiconductors, S. Linder, EFPL Press, 2006, ISBN: 978-0-824-72569-3
V. Benda, J. Gowar, D. A. Grant, Power Semiconductor Devices, Wiley, 1999
Weitere Informationen:
Schlüsselwörter: Smart Power Leistungsbauelemente Halbleiter
www: http://www.leb.eei.uni-erlangen.de
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan: Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:
- Berufspädagogik Technik (Master of Education)
(Po-Vers. 2010 | Studienrichtung Elektro- und Informationstechnik (Masterprüfungen) | Wahlpflichtmodule Fachwissenschaft | Leistungshalbleiter-Bauelemente)
- Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
(Po-Vers. 2007 | Studienrichtungen (Wahlpflichtmodule) | Studienrichtung Elektrische Energie- und Antriebstechnik | Vertiefungsmodule Elektrische Energie- und Antriebstechnik | Leistungshalbleiter-Bauelemente)
- Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
(Po-Vers. 2007 | Studienrichtungen (Wahlpflichtmodule) | Studienrichtung Leistungselektronik | Kernmodule Leistungselektronik | Leistungshalbleiter-Bauelemente)
- Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
(Po-Vers. 2009 | Studienrichtungen | Studienrichtung Elektrische Energie- und Antriebstechnik | Vertiefungsmodule (Wahlpflichtmodule) Elektrische Energie- und Antriebstechnik | Leistungshalbleiter-Bauelemente)
- Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
(Po-Vers. 2009 | Studienrichtungen | Studienrichtung Leistungselektronik | Kernmodule (Pflichtmodule) Leistungselektronik | Leistungshalbleiter-Bauelemente)
- Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Master of Science): 1-4. Semester
(Po-Vers. 2010 | Studienrichtung Elektrische Energie- und Antriebstechnik | Vertiefungsmodule Elektrische Energie- und Antriebstechnik | Leistungshalbleiter-Bauelemente)
- Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Master of Science): 1-4. Semester
(Po-Vers. 2010 | Studienrichtung Leistungselektronik | Kernmodule Leistungselektronik | Leistungshalbleiter-Bauelemente)
- Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Master of Science)
(Po-Vers. 2015s | Masterprüfung | Studienrichtung Elektrische Energie- und Antriebstechnik | Vertiefungsmodule Elektrische Energie- und Antriebstechnik | Leistungshalbleiter-Bauelemente)
- Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Master of Science)
(Po-Vers. 2015s | Masterprüfung | Studienrichtung Leistungselektronik | Kernmodule Leistungselektronik | Leistungshalbleiter-Bauelemente)
- Mechatronik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
(Po-Vers. 2007 | Wahlpflichtmodule (für alle Studierende des Bachelorstudiums, die vor 01. Oktober 2012 Wahlpflichtmodule begonnen haben) | Wahlpflichtmodule | Katalog | Leistungshalbleiter-Bauelemente)
- Mechatronik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
(Po-Vers. 2009 | Wahlpflichtmodule (für alle Studierende des Bachelorstudiums, die vor 01. Oktober 2012 Wahlpflichtmodule begonnen haben) | Wahlpflichtmodule | Katalog | Leistungshalbleiter-Bauelemente)
- Mechatronik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
(Po-Vers. 2009 | Wahlpflichtmodule | 3 Elektrische Antriebe und Leistungselektronik)
- Mechatronik (Master of Science): 1-3. Semester
(Po-Vers. 2010 | Wahlpflichtmodule | Katalog | Leistungshalbleiter-Bauelemente)
- Mechatronik (Master of Science): 1-3. Semester
(Po-Vers. 2010 | Vertiefungsrichtungen | Elektrische Antriebstechnik und Leistungselektronik | Leistungshalbleiter-Bauelemente)
- Mechatronik (Master of Science): 1-3. Semester
(Po-Vers. 2012 | M1-M2 Vertiefungsrichtungen | 3 Elektrische Antriebe und Leistungselektronik)
- Medizintechnik (Master of Science)
(Po-Vers. 2013 | Studienrichtung Medizinelektronik | M3 Medizintechnische Kernmodule (MEL))
Studien-/Prüfungsleistungen:
Leistungshalbleiter-Bauelemente_ (Prüfungsnummer: 62801)
- Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- Erstablegung: WS 2015/2016, 1. Wdh.: SS 2016, 2. Wdh.: WS 2016/2017
- Termin: 06.04.2016, 08:00 Uhr, Ort: K 1 TechF
Termin: 12.10.2016
Termin: 19.04.2017, 08:00 Uhr, Ort: H 8 TechF
Termin: 11.10.2017
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