对比一下欧洲某大学的考试题，国内工程师请进！

只看该作者 · 2007-9-6 18:05

注：看了国内某电子工程师考试题，觉得国内注重实践，不知道是否知其然并知其所以然，因此小弟在此首次灌水，希望抛砖引玉，了解一下国内工程师的水平。

1。普通二极管和电力电子用的二极管在结构上有什么区别？提示：psn结构，s层的作用是什么？可以从杂质掺杂浓度来分析。

2。在现代开关器件中，经常可以看到punch through技术的应用。请介绍一下这种技术的原理和它的优点（相比起没有使用此技术的器件）。

3。IGBT有“电导调制”的特点，应此igbt在大电流，较低频率的应用场合较MOSFET更有优势。何谓电导调制？

4。thyristor和gto结构上大同小异，但后者却能够实现主动关断。请介绍一下生产工艺上的差异。

5。在大电流应用场合，有时需要多管并联。现在可供选择的器件有igbt和mosfet。哪些可以用于并联，哪些不可以？原因是什么？

6。在常用的dcdc converter中，如buck converter 或boost converter，二极管的反相恢复时间对能量损耗的影响很大。为改善损耗，请给出两种方法。提示：新器件**拓扑结构。

只看该作者 · 2007-9-6 21:36

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1。普通二极管和电力电子用的二极管在结构上有什么区别？提示：psn结构，s层的作用是什么？可以从杂质掺杂浓度来分析。

答：通常为了增加二极管的耐压，理论上可以增厚pn结，并且降低杂质浓度，但是缺点是正相导通损耗变大。
通过加一层低杂质的s层，性能得到改观：正相导通的时候s层完全导通，近似于短路，直接pn连接，所以压降小；反相接电压的时候，由于s层的杂质浓度低，电导低，或者说此s层能够承受的最大电场E较大，所以s层能够承受较大电压而不被击穿。

2。在现代开关器件中，经常可以看到punch through技术的应用。请介绍一下这种技术的原理和它的优点（相比起没有使用此技术的器件）。

答：在开关器件中，用于提高耐压的s层往往并没有得到充分的利用，因为s层的一端耐压为Emax的时候，另外一段为0，也就是说，E在s层并不是均匀分布的，Umax~0.5(Emax+Emin)——注意，器件耐压只取决于s层中E对于l长度的积分。punch through就是在s层与pn结直接再加一层高杂质掺杂的薄层，使得此层中电场由Emax变化到Emin＝0，而真正的s层中处处场强都接近于Emax。
理论上，通过punch through技术，s层的宽度可以减少50％——在耐压不变的前提下。实际中由于s层必须有一定的电导，宽度会略大于50％。

3。IGBT有“电导调制”的特点，应此igbt在大电流，较低频率的应用场合较MOSFET更有优势。何谓电导调制？

答：电导调制其实很简单，也就是Uce之间的等效电路模型为一接近理想的二极管。饱和电压不随着电流增加而增加，导通损耗为P~I；而mosfet的ds等效电路为一个电阻，损耗为P~I^2。因此在通态损耗占主要因素的场合（如电机驱动），igbt更有优势。

4。thyristor和gto结构上大同小异，但后者却能够实现主动关断。请介绍一下生产工艺上的差异。

答：比较难用文字说清楚，gto是的层与层之间是环形结构，所以结合程度要比普通的晶闸管好，能够实现关断（具体请自行参阅相关文献）。

5。在大电流应用场合，有时需要多管并联。现在可供选择的器件有igbt和mosfet。哪些可以用于并联，哪些不可以？原因是什么？

答：mosfet可直接用于并联，igbt不方便。因为mosfet是负温度系数，各个并联管之间可以平衡：T上升，Rds上升－》I减小。而igbt是正温度系数不行，同理，双极型三极管也不可以简单并联。如果要并联，必须串联在e极一个小电阻，但这就降低了效率，不太实用。
另外igbt还有latch的问题，详情参考相关文献。

6。在常用的dcdc converter中，如buck converter 或boost converter，二极管的反相恢复时间对能量损耗的影响很大。为改善损耗，请给出两种方法。提示：新器件**拓扑结构。

答：方案一，用SiC代替快回复二极管。经过计算得出，不少情况下，虽然SiC二极管比较贵，但从整体而言产品性价比更高，原因：开关损耗小，散热片小。。。
方案二，用synchronous boost、buck converter代替。上臂的管子也用mosfet。利用mosfet在Ugs接电压的时候ds双向导通的特点（纯看上去一电阻），减小损耗，尤其在低电压驱动电路中，此结构可大大减少电路通态损耗。
方案三，让管子工作在discontinueous的状态。
方案死，让管子工作在continueous状态，但是减小电感，增加电流的ripple，使其最小值低于0——resonant pole，缺点是mosfet通态损耗变大。

以上答案均为个人总结，如有差错，还请包涵。

感想：此考试的专业并不是半导体制造工艺，而是很general的基础课程。50％的电子方向学生都必须通过这门考试。我观察了国内论坛挺久，发现大多讨论话题都是比较偏向实际应用的。可是我感觉，如果没有对于一个系统有着真正本质的了解而只是浮在表面，作出来的系统很难工作在一个optimal的状况下。譬如选电感的时候，ripple factor多大对于系统最优？电解采用哪种产品，它在“此”电路中的寿命大约多少？mosfet在此电路中的寿命大概是多少？确实，这些是很底层的东西，但是如果我们工程师不去掌握它，设计层面停留在“大约”的阶段，产品是很难和国外的相比的。

希望国内搞技术的工程师，多掌握理论知识，知其然并知其所以然。不管是电子，机械制造方面也是一样。

1万 · 2007-9-6 18:10

只看该作者 · 2007-9-6 18:57

各种器件结构原理要学，各种电源知识要学，模拟信号处理电路要学，单片机ARMDSPFPGA都要懂一点，嵌入式编程要学，各种通信接口技术也要学...

可是，上面提出的问题挺底层的，我还是没有学到

3万 · 2007-9-6 19:38

2万 · 2007-9-6 22:04

更看不出内含有多少理论知识，且能知其所以然。

只看该作者 · 2007-9-6 22:22

原题都是定量计算。如果你自问对于给出的条件都能够定量计算，那么您的水平——就不在我所在国家大学的普通3年级学生之下了。

2万 · 2007-9-6 22:33

至少在我的学校里是不会将这种类似的东西作为必修内容的。也许工科会强调这些，但只是强调而已，并不是其学科的基础所在。

只看该作者 · 2007-9-6 22:41

这些是专业阶段的基础课程。EE方向人人都要学的。考试内容则都是以上题目定量计算加深版。

我接触下来，德国工程师最大特点就是喜欢画图。“如果要评估一下自己的专业知识是否已经真正扎实掌握了，就尝试用画图来解释”——这个是一位教授教给我的，我认为是金玉良言。

楼上在哪国？

只看该作者 · 2007-9-6 23:08

3万 · 2007-9-6 23:11

“希望国内搞技术的工程师，多掌握理论知识，知其然并知其所以然。”

我总觉得，本坛发帖提出的很多问题，其实是没有搞清楚欧姆定律。
按说欧姆定律是电路中最最基本的知识，可是，问题出在欧姆定律上的帖还真多。

3万 · 2007-9-7 07:46

这里搞电力电子的毕竟只是一部分人
不搞这块，楼主的题目就只能达到听说过的水平而已

1万 · 2007-9-7 08:05

2万 · 2007-9-7 08:06

这玩意儿《电力电子器件原理和应用》中都有，究其机理可能还得追溯到《半导体物理》和《半导体制备》，再要寻根问底的话还会把《量子物理》请出来作证。
德国工科不错，他们非常强调这种“末端细节”，这确实是我们所要学习的，但这不是全部。象我们学校新生一年级入学，只分大科而不分专业。

3万 · 2007-9-7 08:07

你咋不来抽抽哦
电力电子你可是搞了一辈子的
嘿嘿

2万 · 2007-9-7 08:22

德国人还有许多值得我们学习的东西，他们的“认真”，“踏实”，“规范”等品质是我们所缺乏的，这是一种“精神”。

只看该作者 · 2007-9-7 09:34

楼主只强调了"电力电子"或"电力半导体"单一学科或单门课的知识,在国内相关专业教材上都有.
问题是,产品的开发,尤其复杂产品的开发,往往需要多学科的综合知识及创新能力.对于大多企业来说,更需要的是经验和实战能力, 基础理论的研究一般是理科大学和研究院所的事,企业不需要研究证明相对论.对工程师来说,需要具有理论研究能力(而不一定是全面的理论知识)和掌握前人的结论及创新能力,同样一般情况下不需要追究所有结论的来由,那样的话,还没等到将所有理论结论的所以然都研究透了,一辈子已经结束.

彭建学上海

3万 · 2007-9-7 09:45

嘿嘿

1万 · 2007-9-7 10:25

只看该作者 · 2007-9-7 14:16

不敢苟同。
“楼主只强调了"电力电子"或"电力半导体"单一学科或单门课的知识,在国内相关专业教材上都有.”

首先，国内教材在一些细节上都是一笔代过，而偏偏这些细节在德国教材中是重点。另外，教材上有，课堂上也没有教（如punch through）。

“问题是,产品的开发,尤其复杂产品的开发,往往需要多学科的综合知识及创新能力.对于大多企业来说,更需要的是经验和实战能力, 基础理论的研究一般是理科大学和研究院所的事,企业不需要研究证明相对论.对工程师来说,需要具有理论研究能力(而不一定是全面的理论知识)和掌握前人的结论及创新能力,同样一般情况下不需要追究所有结论的来由,那样的话,还没等到将所有理论结论的所以然都研究透了,一辈子已经结束.”

如果一个工程师从事的是初级研发，目标是“能用就行”的话，可能确实如你所说，有实际经验就够了。但是如果不知道其根本，产品是很难达到最优化的。我举一个很简单的例子。增么评估电路中一个管子的寿命是多少？如何选择散热器？电容用哪种牌子的多大容量性价比最高？这些都牵涉到定量计算。如果国内工程师不能通过理论方法解决，那就只有抄国外的设计标准或者直接抄电路了——但产品质量的差距很难缩小。

我在欧洲一家知名的企业研发部工作了一段日子，部门的头头鼓励员工通过解析方法＋画图分析问题，认为解析分析法是最好的，因为之其然并之其所以然。而不停的试验调试或者simulation，只能得到“现象”。

我在国外4年多，感触最深的就是德国工程师的扎实基础。事实上我出的题目确实是我所在学校的基础专业课程，和system theory， EM feld并列为elektrotechnik专业三年级必修课程。如果要说更底层的，我承认，确实还有，德国学生在第二年整年学习的《电子学材料基础》，无论是强电弱电都必须学习。其内容重点是晶体结构，能带分析，不同频率下电介质曲线的定量计算（计算电解电容损耗的物理基础）。

观察这个论坛，发现很多牛人确实经验很丰富。但小弟毕竟也是半个过来人，大虾们自问一下，这些经验的技术储备是多少年？如果电介质损耗原理都能明白的，给他一个损耗角的概念，他只需要几分钟就能掌握——有着扎实理论基础的工程师，他gain经验的速度是非常快的。此外，一些大公司的测试标准（我曾经看过一篇国内某工程师的测量电解寿命的标准，还颇为得意），其实并不适用于各种情况。

对比一下欧洲某大学的考试题，国内工程师请进！

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呵呵，基本上不会做。

晕了晕了，怎么办呢？

全都不会做

没有代表性，只反应了电力电子器件方面的一些专业知识。

看得出，楼上的很不忿啊

不知楼上是哪个国家的？

在德国

牛人，

完全赞成楼主 K.G.B. 的感言

楼主为啥不搞点最基础的东西？

LZ的题目不具备代表性，而且主要是电力电子方面的

楼主别大惊小怪了，

老王

另外还想在此多说一句：

强顶HWM

楼上大哥每次都那么有见地啊

他确实很厉害！

回复17楼的

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