Institut für Robuste Leistungshalbleitersysteme

Dynamische und applikationsnahe Messverfahren für schnellschaltende Leistungstransistoren

Sowohl dynamische Effekte von Leistungshalbleitern, als auch durch das Messsystem gegebene Grenzen sind bei der Messung schneller Schaltvorgänge von Transistoren zu berücksichtigen. In der PÜL werden diese Einflussfaktoren in unterschiedlichen Versuchen vorgestellt und diskutiert.

Dynamische und applikationsnahe Messverfahren für schnellschaltende Leistungstransistoren

Information
Course of studies M.Sc. Elektrotechnik und Informationstechnik Universität Stuttgart
Lernziele Ziel der Praktischen Übungen im Labor ist es einen Leistungsschalter mit modernsten Messmitteln zu charakterisieren und ein einfaches Modell aus den Messdaten zu extrahieren. Die Studierenden sollen die Messmethodik und den Aufbau zur Charakterisierung von Leistungstransistoren erlernen und die Messergebnisse in ein Modell einer Simulationsumgebung einbinden. Zusätzlich soll der Einfluss der Temperatur auf die elektrischen Eigenschaften gezeigt werden und ein thermisches Modell des Gehäuses bestimmt werden, welches in die Simulationsumgebung ebenfalls mit eingebunden wird..
Inhalt und Termine Themengebiete aus der Vorlesung Robuste Leistungshalbleitersysteme:
  • Vermessung der charakteristischen Kennlinien von Leistungstransistoren
    • IV-, CV-Kennlinien, Durchbruchspannung, Leckströme, Rückerholzeit, Transientes Verhalten und Schaltverlustbestimmung
  • Bestimmung eines thermischen Modells anhand einer Zth-Messung
  • Einführung in die Modellierung von Leistungstransistoren am PC-Arbeitsplatz
  • Umsetzen der Messergebnisse in ein Modell
  • Simulation mit eigenem Modell und Vergleich mit den Messungen
  • Abschlusspräsentation der Ergebnisse

Detaillierte Termine werden in der Vorbesprechung bekannt gegeben.
Ablauf Das Praktikum beginnt mit einer Vorbesprechung voraussichtlich am Mittwoch, der ersten Vorlesungswoche im Sommersemester 2017 ab 13:30 Uhr im ILH-Seminarraum (ETI - Zimmer 1.171). Eine E-Mail als Information wird vorab an alle Teilnehmer verschickt. Dort werden der organisatorische Ablauf erläutert und die Versuche kurz vorgestellt. Nach einer Sicherheitsunterweisung erhalten Sie abschließend die Versuchsunterlagen und einen detaillierten Terminplan. Jede/r Teilnehmer/in muss sowohl im Messlabor praktische Einheiten zur Charakterisierung eines Leistungsschalters und anschließend im PC-Pool ein Modell in jeweils Teams von zwei bis drei Teilnehmern extrahieren. Zur Einführung in die Modellierung von Leistungshalbleitern erfolgt eine theoretische Unterweisung, sowie die Einarbeitung in die Simulationsumgebung. Anschließend wird aus den gewonnen Messdaten der praktischen Einheiten individuell von jeder Gruppe ein eigenes Modell gebildet. Mit diesem Modell wird eine Simulation erarbeitet, in der die Messungen nachsimuliert werden und es wird ein Vergleich mit den durchgeführten Messungen vorgenommen. Abschließend wird eine Präsentation der Messergebnisse aller Gruppen abgehalten. Bei diesem Termin ist ebenfalls auch eine detaillierte schriftliche Dokumentation des Praktikums abzugeben.
Voraussetzungen
  • Robuste Leistungshalbleitersysteme oder äquivalente Kenntnisse
  • Grundlagen in der Modellierung und Simulation (wird empfohlen)
  • Aufbau und Berechnung der Modelle von Halbleiterbauelemente (wird empfohlen)
Ort Universität Stuttgart, Campus Vaihingen Pfaffenwaldring 47, Raum 3.287 (ETI 1, 3. Stock, beim IHF)
Teilnehmerzahl 4 Gruppen zu maximal 3 Studierenden
Anmeldung Die Anmeldung erfolgt über ILIAS. Der Anmeldezeitraum ist voraussichtlich vom 15.03.2017, 0.00 Uhr bis zum 29.03.2017, 23.55 Uhr (genaueres wird noch bekannt gegeben). Bitte beachten Sie auch die Hinweise here. Eventuell erfolgt eine Auswahl nach Qualifikation und Anmeldezeitpunkt.
SWS 4 im Sommersemester
Prüfung Es wird die allgemeine Arbeitsmethodik, Vorbereitung auf die Versuche, sowie ein detaillierter Bericht und die Abschlusspräsentation der Messergebnisse benotet. Termin zur Abschlusspräsentation (voraussichtlich): In Abstimmung mit den Studierenden im ILH-Seminarraum (ETI, 1.171)..
Kontakt M.Sc. Jan Hückelheim

 

Kontakt

Jan Hückelheim
M.Sc.

Jan Hückelheim

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

Zum Seitenanfang