Měřicí metoda pro ověřovaní závěrných vlastností výkonových polovodičových prvků

Tomáš Nejedlý

Bachelor's thesis

A Test Method for Blocking Capability of Power Semiconductor Devices

Abstract:

V této bakalářské práci se zabývám vývojem aplikace, která bude zobrazovat voltampérové charakteristiky polovodičových prvků. Využívám pro to programovací prostředí MATLAB s jeho funkcí App Designer, ve které se dá snadno tato aplikace vytvořit. Rozebírám důležité faktory a podmínky pro měření, aby odpovídali určitým standardům, které zajistí co nejpřesnější výsledky. Popisuji různé metody měření, které mohou být k proměřování polovodičových prvků také využity a porovnávám jejich výhody a nevýhody. Dále vysvětluji různé druhy těchto prvků, které jsou využívané ve výkonové elektrotechnice. Na jakých principech pracují nebo i jejich vlastnosti, kterými se od sebe liší, zejména u různých typů polovodičových diod. K řešení využívám impulsní metodu měření, která se pro tuto práci, svými výhodami, nejvíce hodí. Díky ní se podařilo dosáhnout uspokojivých výsledků, které pro kontrolu porovnávám s charakteristikami naměřenými pomocí přesnějšího osciloskopu. K závěru práce stručně popisuji, jak samotná aplikace funguje a moji myšlenku se kterou jsem ji tvořil, aby byla co nejvíce srozumitelná. Poté následuje návod na použití a vysvětlení všech částí aplikace, aby uživatel přesně věděl, jak své polovodičové prvky měřit a vyhodnotit.

Abstract:

In this bachelor thesis I deal with the development of an application that will display the volt-ampere characteristics of semiconductor devices. For this I use the MATLAB programming environment with its App Designer function, in which this application can be easily created. I analyze important factors and conditions for measurement to meet certain standards that will ensure the most accurate results. I describe various measurement methods that can also be used to measure semiconductor elements and compare their advantages and disadvantages. I also explain the different types of these elements that are used in power electrical engineering. What principles do they work on or even their properties, which differ from each other, especially for different types of semiconductor diodes. To solve it, I use the impulse measurement method, which is the most suitable for this work with its advantages. Thanks to it, it was possible to obtain satisfactory results, which for comparison is compared with the characteristics measured by means of a more accurate oscilloscope. At the end of the thesis I briefly describe how the application itself works and my idea, which I created it with, to be as understandable as possible. This is followed by instructions for use and an explanation of all parts of the application so that the user knows exactly how to measure and evaluate their semiconductor elements.

Keywords

MATLAB, měření, App Designer, polovodiče, výkonová elektronika.

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 1. 6. 2020

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Martin Černík, Ph.D.

Technical University of Liberec

Faculty of Mechatronics, Informatics and Interdisciplinary Studies

Bachelor programme / field:
Electrical Engineering and Informatics / Electronic Information and Control Systems