【正文】 環(huán)節(jié)等幾個(gè)方面鞏固和加強(qiáng)基礎(chǔ)理論的教學(xué)。實(shí)驗(yàn)作為課程教學(xué)中的重要部分，卻得不到應(yīng)有的重視，課時(shí)安排較少，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不充足，實(shí)驗(yàn)設(shè)備落后，難以體現(xiàn)《電力電子技術(shù)》的最新內(nèi)容，難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情?！峨娏﹄娮蛹夹g(shù)》的前接課程主要以電路直觀的方式進(jìn)行教學(xué)，而進(jìn)入本課程學(xué)習(xí)時(shí)，要讓學(xué)生逐漸建立起電路―模型―系統(tǒng)的概念。但自上世紀(jì)80年代以來，以絕緣柵雙極晶體管和電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管為代表的全控型器件發(fā)展迅速，這已經(jīng)是電子電力領(lǐng)域的主要器件，在一定程度上影響了電路控制方法與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等，而與此相關(guān)的內(nèi)容在課堂上和教材中卻未得到充分體現(xiàn)。關(guān)鍵詞：電力電子技術(shù)；課程建設(shè)；初探中圖分類號(hào)： 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：a 文章編號(hào)：16749324（2014）24027102一、本課程存在的問題，過多的數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)超出了學(xué)生的承受能力，教學(xué)內(nèi)容枯燥繁雜，缺乏聯(lián)系實(shí)際情況，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力難以達(dá)到預(yù)期的效果，不符合應(yīng)用型大學(xué)新型技術(shù)技能人才的培養(yǎng)目標(biāo)，比如陳堅(jiān)的《電力電子學(xué)》教材。參考文獻(xiàn)[1] 王兆安，黃俊電力電子技術(shù)[M].：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.[2] [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992 [3] 周志敏，周紀(jì)海，北京：人民郵電出版社，[4] 劉國友, 羅海輝, IGBT芯片均勻性及其對(duì)可靠性的影響[J]，機(jī)車電傳動(dòng)，2013, (02)69第二篇：“電力電子技術(shù)”課程建設(shè)初探（定稿）摘要：《電力電子技術(shù)》是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)和自動(dòng)化專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，也是主干課程，其課程建設(shè)應(yīng)適應(yīng)專業(yè)特點(diǎn)和學(xué)科建設(shè)的需要。此外，新材料如寬禁帶半導(dǎo)體材料技術(shù)的發(fā)展，可以實(shí)現(xiàn)更低功耗、更大功率容量、更高工作溫度的器件，其中SiC成為目前的大功率半導(dǎo)體的主要研究方向，并在單極器件上實(shí)現(xiàn)商品化，在IGBT等雙極器件的研究上也不斷取得進(jìn)展。采用精細(xì)制造工藝可以大幅提高功率密度，同時(shí)可以降低結(jié)深，減小高溫?cái)U(kuò)散工藝，從而使采用12英寸甚至更大尺寸的硅片來制造IGBT成為可能。與此同時(shí)，IGBT的工藝水平也在不斷提升，許多先進(jìn)工藝技術(shù)，如離子注入、精細(xì)光刻等被應(yīng)用到IGBT制造上。五、發(fā)展趨勢(shì)IGBT作為電力電子領(lǐng)域非常理想的開關(guān)器件，各種新結(jié)構(gòu)、新工藝及新材料技術(shù)還在不斷涌現(xiàn)，推動(dòng)著IGBT芯片技術(shù)的發(fā)展，其功耗不斷降低，工作結(jié)溫不斷升高，從125℃提升到了175℃并向200℃邁進(jìn)，并可以在芯片上集成體二極管，形成逆導(dǎo)IGBT(RCIGBT/BIGT)，無需再反并聯(lián)續(xù)流二極管，在相同的封裝尺寸下，可將模塊電流提高30%，還可以將電流及溫度傳感器集成到芯片內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)芯片智能化。于是，IGBT的通態(tài)壓降勢(shì)必隨其耐壓的提高而增大。（5）第五代：電場(chǎng)截止（FS）型。這時(shí)靠高阻厚外延來生成硅襯底的做法，不僅十分昂貴（外延成本同外延層厚度成正比），而且外延層的摻雜濃度和外延層厚度的均勻性都難以保證。（4）第四代：非穿通（NPT）型IGBT。在溝槽柵結(jié)構(gòu)中，這個(gè)柵下面的JFET是被干法刻蝕的工藝很好地挖去了，連同包圍這個(gè)區(qū)域、延伸到原來柵極下構(gòu)成溝道的部分P區(qū)層也都挖掉。這一代IGBT采取溝槽柵結(jié)構(gòu)代替平面柵。這時(shí)，IGBT已經(jīng)充分實(shí)用化了。再采用專門的擴(kuò)鉑與快速退火措施，以控制基區(qū)內(nèi)少數(shù)載流子壽命的較合理分布。器件縱向采用n′緩沖層，既可以減薄有效基區(qū)厚度和硅片總厚度來減小通態(tài)壓降，又能降低該發(fā)射結(jié)的注入系數(shù)，以抑制“晶閘管效應(yīng)”。它提出了在功率MOS場(chǎng)效應(yīng)管結(jié)構(gòu)中引入一個(gè)漏極側(cè)pn結(jié)以提供正向注入少數(shù)載流子實(shí)現(xiàn)電導(dǎo)調(diào)制來降低通態(tài)壓降的基本方案。但是，總體看，隨著重大技術(shù)改進(jìn)措施的成功，可以把IGBT的演變歸納成以下五代。其中，最重要的還是不斷把“通態(tài)壓降—開關(guān)時(shí)間”的矛盾處理到更為優(yōu)化的折衷點(diǎn)。四、研究現(xiàn)狀最近20年中，IGBT的發(fā)展很快，技術(shù)改進(jìn)方案很多，并且實(shí)用化。為了縮短關(guān)斷時(shí)間，可以采用電子輻照等方法來降低少數(shù)載流子壽命，但是這將會(huì)引起正向壓降的增大等弊病。三、存在的問題因?yàn)镮GBT工作時(shí)，其漏極區(qū)（p+區(qū)）將要向漂移區(qū)（n區(qū)）注入少數(shù)載流子——空穴，則在漂移區(qū)中存儲(chǔ)有少數(shù)載流子電荷；當(dāng)IGBT關(guān)斷（柵極電壓降為0）時(shí)，這些存儲(chǔ)的電荷不能立即去掉，從而IGBT的漏極電流也就相應(yīng)地不能馬上關(guān)斷，即漏極電流波形有一個(gè)較長時(shí)間的拖尾——關(guān)斷時(shí)間較長（10～50ms）。合理的柵極布線對(duì)防止?jié)撛谡鹗?，減小噪聲干擾，保護(hù)IGBT正常工作有很大幫助：（1）布線時(shí)須將驅(qū)動(dòng)器的輸出級(jí)和lGBT之間的寄生電感減至最低(把驅(qū)動(dòng)回路包圍的面積減到最小)；（2）正確放置柵極驅(qū)動(dòng)板或屏蔽驅(qū)動(dòng)電路，防止功率電路和控制電路之間的耦合；（3）應(yīng)使用輔助發(fā)射極端子連接驅(qū)動(dòng)電路；（4）驅(qū)動(dòng)電路輸出不能和 IGBT 柵極直接相連時(shí)，應(yīng)使用雙絞線連接；（5）柵極保護(hù)，箝位元件要盡量靠近柵射極。通常在幾歐至幾十歐之間(在具體應(yīng)用中，還應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況予以適當(dāng)調(diào)整)。Rg減小時(shí)，di/dt 增高，可能產(chǎn)生誤導(dǎo)通，使 IGBT 損壞。 柵極電阻為改變控制脈沖的前后沿陡度和防止震蕩，減小IGBT集電極的電壓尖峰，應(yīng)在IGBT柵極串上合適的電阻Rg。由于 IGBT 的開關(guān)過程需要消耗一定的電源功率，最小峰值電流可由下式求出：IGP=△Uge/RG+Rg；式中△ Uge=+Uge+|Uge|；RG是IGBT內(nèi)部電阻；Rg 是柵極電阻。此電壓有可能會(huì)造成 IGBT 或其他元器件被過壓擊穿而損壞。但在實(shí)際使用中，過快的開通和關(guān)斷在大電感負(fù)載情況下反而是不利的。對(duì)于全橋或半橋電路來說，上下管的驅(qū)動(dòng)電源要相互隔離，由于 IGBT 是電壓控制器件，所需要的驅(qū)動(dòng)功率很小，主要是對(duì)其內(nèi)部幾百至幾千皮法的輸入電容的充放電，要求能提供較大的瞬時(shí)電流，要使 IGBT 迅速關(guān)斷，應(yīng)盡量減小電源的內(nèi)阻，并且為防止 IGBT 關(guān)斷時(shí)產(chǎn)生的du/dt誤使IGBT導(dǎo)通，應(yīng)加上一個(gè)5V的關(guān)柵電壓，以確保其完全可靠的關(guān)斷(過大的反向電壓會(huì)造成 IGBT 柵射反向擊穿，一般為2～10V之間)。 柵極驅(qū)動(dòng)電壓因IGBT柵極—發(fā)射極阻抗大，故可使用 MOSFET 驅(qū)動(dòng)技術(shù)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，但 IGBT 的輸入電容較MOSFET大，所以IGBT的驅(qū)動(dòng)偏壓應(yīng)比MOSFET 驅(qū)動(dòng)所需偏壓強(qiáng)。鑒于尾流與少子的重組有關(guān)，尾流的電流值應(yīng)與芯片的溫度、IC 和VCE密切相關(guān)的空穴移動(dòng)性有密切的關(guān)系。這種殘余電流值(