2017年度 電力デバイス基礎論   Fundamentals of Power Devices

文字サイズ 

アップデートお知らせメールへ登録 お気に入り講義リストに追加
開講元
電気電子コース
担当教員名
波多野 睦子 
授業形態
講義
曜日・時限(講義室)
木7-8(S222)  
クラス
-
科目コード
EEE.F481
単位数
1
開講年度
2017年度
開講クォーター
3Q
シラバス更新日
2017年3月21日
講義資料更新日
-
使用言語
日本語
アクセスランキング

講義の概要とねらい

地球規模のエネルギー問題から、パワーエレクトロニクス,パワーデバイスの役割を考察します。電力エネルギーの変換・制御の効率化が,グリーン・イノベーションの推進に大きな貢献を果たします。パワーデバイスは,鉄道,送電,再生可能エネルギー,自動車,家電,情報機器など,社会インフラでのキーデバイスです。人間の身体に例えると,CPUやメモリは「頭脳」であり,パワーエレクトロニクスは「心臓」に相当します。本講義により, パワーデバイスの性能を決定するデバイス物理を学んだ後,パワーダイオード,サイリスタ,パワーMOS FET, 絶縁ゲートバイポーラトランジスタの各種デバイス構造と動作原理,ワイドギャップ半導体デバイスの特徴を理解し,さらにパワーエレクトロニクスに応用するための基礎を学びます。

到達目標

本講義を履修することによって,地球規模のエネルギー問題から、パワーエレクトロニクス,パワーデバイスの役割を考察します。電力の変換と制御を効率よく行うためのパワーデバイスのデバイス物理とデバイス動作を考えることができるようになること,パワーエレクトロニクスに応用できるようになることを到達目標とします。

キーワード

パワーデバイス、電力変換、スマートグリッド、IGBT, ワイドギャップ半導体

学生が身につける力

国際的教養力 コミュニケーション力 専門力 課題設定力 実践力または解決力
-

授業の進め方

毎回の講義の前半で,復習を兼ねて前回の演習問題の解答を解説します。講義の後半で,その日の教授内容に関する演習問題に取り組んでもらいます。各回の学習目標をよく読み,課題を予習・復習で行って下さい。

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 地球規模のエネルギー問題とパワーエレクトロニクス,パワーデバイスの役割 エネルギー問題とパワーデバイスを理解し演習問題が解けるようになる
第2回 パワーデバイスとデバイス物理 パワーデバイス とデバイスを理解し演習問題が解けるようになる
第3回 pin ダイオード  パワーデバイス ダイオードを理解し演習問題が解けるようになる
第4回 サイリスタ パワーデバイス サイリスタを理解し演習問題が解けるようになる
第5回 パワーMOS トランジスタ パワーデバイス パワーMOS トランジスタを理解し演習問題が解けるようになる
第6回 絶縁ゲートバイポーラトランジスタ (IGBT) パワーデバイス 絶縁ゲートバイポーラトランジスタ (IGBT)を理解し演習問題が解けるようになる
第7回 ワイドギャップ半導体パワーデバイス ワイドギャップ半導体パワーデバイスを理解し演習問題が解けるようになる
第8回 パワーエレクトロニクスへの応用,理解度確認総合演習 パワーエレクトロニクスへの応用,理解度確認総合演習

教科書

特になし。

参考書、講義資料等

授業で扱う全ての資料は、事前にOCW-iにアップする。
Stefan Linder “POWER SEMICONDUCTORS“ EPFL Press
Josef Lutz “Semiconductor Power Devices: Physics, Characteristics, Reliability“ Springer

成績評価の基準及び方法

パワーデバイスの物理,動作原理,応用,社会的役割に関する理解度を評価する。試験(80%),演習(20%)で成績を評価する。

関連する科目

  • EEE.D351 : 電子デバイス第一
  • EEE.P311 : パワーエレクトロニクス
  • EEE.D352 : 電子デバイス第二

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

履修条件は特に設けないが,関連する科目(特に電子デバイス)の知識があることが望ましい。

このページのトップへ