430-4103/02 – Výkonové polovodičové systémy II (VPS2)

Garantující katedraKatedra elektronikyKredity8
Garant předmětuprof. Ing. Petr Chlebiš, CSc.Garant verze předmětuprof. Ing. Petr Chlebiš, CSc.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník1Semestrletní
Jazyk výukyangličtina
Rok zavedení2015/2016Rok zrušení
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
DAM37 Ing. Vladislav Damec, Ph.D.
HAV278 Ing. Aleš Havel, Ph.D.
H1L20 prof. Ing. Petr Chlebiš, CSc.
KOU0090 Ing. Daniel Kouřil
PAV15 Ing. Tomáš Pavelek, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 4+3
kombinovaná Zápočet a zkouška 4+25

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Po absolvování předmětu student získá znalosti umožňující dobrou orientaci v principech výkonových polovodičových systémů a v aplikacích výkonové elektroniky, schopnost samostatné analýzy a syntézy částí výkonových polovodičových systémů a umí aplikovat získané poznatky při jejich praktickém návrhu výkonových polovodičových měničů. Získané poznatky tvoří součást všeobecných znalostí elektroinženýra zejména, je-li zaměřen na aplikace průmyslové elektroniky.

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)
Projekt

Anotace

Po absolvování předmětu student získá znalosti umožňující dobrou orientaci v aplikacích výkonové elektroniky, např. aplikace ve spínaných a zálohových zdrojích, svařovacích zdrojích, v regulátorech střídavého výkonu a aplikace v elektrických pohonech v dopravě, schopnost posouzení částí výkonových polovodičových systémů a umí aplikovat získané poznatky při praktickém návrhu výkonových polovodičových systémů. Získané poznatky tvoří součást všeobecných znalostí elektrotechnicky vzdělaného odborníka. Předmět se zaměřuje na detailní poznání moderních výkonových spínacích prvků včetně jejich aplikačních pravidel a rozvíjí poznatky z teorie výkonových polovodičových systémů.

Povinná literatura:

Chlebiš, P.: Výkonové polovodičové systémy. Učební texty pro kombinované a distanční studium. VŠB-TU Ostrava, 2005. Chlebiš, P.: Polovodičové měniče s měkkým spínáním. Monografie, VŠB - Technická univerzita Ostrava, 2004, ISBN 80-248-0643-6. Vondrášek, F.: Výkonová elektronika I, II. Skriptum ZČU Plzeň, 1994. Oetter, J.: Výkonová elektronika pre elektrické pohony. ALFA Bratislava, 1988. Heumann, K.: Basic Principles of Power Electronics. Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York, 1986, ISBN 3-540-16138-4. Rashid, M. H.: Power Electronics. Prentice-Hall International, Inc., 1993, ISBN 0-13-334483-5.

Doporučená literatura:

Odborné texty na http://fei1.vsb.cz/kat430/texty/cs_cz/cz-o_kat.html

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Průběžná kontrola studia: Kontrolní testy TEST č. 1, TEST č. 2 (viz. cvičení) Podmínky udělení zápočtu: 100% účast na laboratorní výuce, výjimečně možnost náhrady po individuální domluvě s vedoucím cvičení. Odevzdání protokolů z měření v řádném termínu =1 týden po ukončení měření Absolvování všech kontrolních testů v řádném termínu (bude sdělen minimálně týden předem). V případě absolvování testu v jiném než řádném termínu bude tento hodnocen pouze 80% dosažených bodů. Každý test je možné 1x opakovat, při jeho opakování bude hodnocen pouze 80% dosažených bodů a bude započítán výsledek opakovaného testu! Získání minimálně 25 bodů ze cvičení ze 40 možných. Bodové hodnocení cvičení - maximálně 40 bodů, z toho: T1 = max. 10 bodů T2 = max. 10 bodů Laboratorní úlohy = max. 20 bodů

E-learning

Další požadavky na studenta

Další požadavky na studenta nejsou.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: Moderní spínací polovodičové součástky, výkonové tranzistory, IGBT, zvláštní typy tyristorů. Fázové řízení stejnosměrného výkonu - výkonové řízené usměrňovače a jejich aplikace v elektrických pohonech a svařovacích zdrojích. Pulsní měniče, zapojení, principy činnosti a jejich aplikace. Spínané zdroje stejnosměrného napětí, spínané stabilizátory, účinnost spínaných zdrojů. Spínané zálohové a nabíjecí elektronické zdroje, zdroje ve výpočetní technice, spínané zdroje pro obloukové svařování. Napěťové a proudové střídače, jejich princip, zapojení a aplikace. Nepřímé měniče kmitočtu s napěťovým a proudovým meziobvodem, jejich aplikace v elektrických pohonech. Polovodičové měniče pro středofrekvenční a vysokofrekvenční ohřev. Měniče pro aktivní filtraci v energetice, měniče pro přenos energie v energetice. Přímé měniče kmitočtu, cyklokonvertory, maticové měniče, jejich princip činnosti a aplikace. Fázové a cyklické řízení střídavého výkonu, střídavé spínače a regulátory střídavého proudu, zapojení a jejich aplikace. Střídavé regulátory otáček komutačních a asynchronních motorů, střídavé měniče pro řízení rozběhů asynchronních motorů . Příklady konstrukčního provedení a uspořádaní měničů, příklady aplikací. Vývojové tendence výkonových polovodičových systémů. Cvičení: Základy dimenzování výkonových polovodičových součástek. Příklady výpočtu řízených a neřízených usměrňovačů. TEST č. 1. Polovodičové prvky a výkonové usměrňovače. Příklady výpočtu a procvičení teorie pulsních měničů. Návrh propustného a blokujícího spínaného stabilizátoru. Návrh impulsního transformátoru, výkonová a řídicí část spínaného zdroje. Příklady výpočtu a procvičení teorie napěťových střídačů. Praktické ukázky měničů, jejich použití. TEST č. 2. Pulzní měniče, napěťové a proudové střídače. Rozbor činnosti střídavých regulátorů proudu. Laboratoře: Laboratorní úloha z řízených usměrňovačů (č. 1). Laboratorní úloha z řízených usměrňovačů (č. 2). Laboratorní úloha z pulsních měničů (č. 3). Laboratorní úloha z napěťových střídačů (č. 4). Laboratorní úloha z měničů kmitočtu (č. 5). Projekty: Zpracování výsledků laboratorních cvičení: (14 hodin) laboratorní úlohy z řízených usměrňovačů (č. 1, 2). laboratorní úloha z pulzních měničů (č. 3). laboratorní úloha z napěťových střídačů (č. 4). laboratorní úloha z měničů kmitočtu (č. 5). Počítačové laboratoře: Úvod do modelování v programu PSpice - základní modely výkonových prvků. Modelování pro účely stanovení ztrát a dimenzování v PSpice. SW Pspice zajištěn v anglické verzi.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2015/2016 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 40 (40) 25
                Test č. 1 Písemka 10  5
                Test č. 2 Písemka 10  5
                Protokoly z laboratorních cvičení Laboratorní práce 20  10
        Zkouška Zkouška 60 (60) 15
                Písemná zkouška Písemná zkouška 40  10
                Ústní zkouška Ústní zkouška 20  5
Rozsah povinné účasti: Povinná účast na laboratorních cvičeních. Povinné absolvování 2 kontrolních testů v řádném termínu.

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2020/2021 (N0714A060007) Aplikovaná elektronika ŘVE P angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2020/2021 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika P angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2019/2020 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika P angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2019/2020 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika K angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2019/2020 (N0714A060007) Aplikovaná elektronika ŘVE P angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2018/2019 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika P angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2018/2019 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika K angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2017/2018 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika P angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2017/2018 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika K angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2016/2017 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika P angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2016/2017 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika K angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P angličtina Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika K angličtina Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika P angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2612T015) Elektronika K angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika K angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2612T003) Aplikovaná elektronika P angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy P angličtina Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2015/2016 (N2649) Elektrotechnika (2612T041) Řídicí a informační systémy K angličtina Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku
V - ECTS - mgr. 2021/2022 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
V - ECTS - mgr. 2020/2021 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
V - ECTS - mgr. 2019/2020 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
V - ECTS - mgr. 2018/2019 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
V - ECTS - mgr. 2017/2018 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
V - ECTS - mgr. 2016/2017 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok
V - ECTS - mgr. 2015/2016 prezenční angličtina volitelný odborný 401 - Studijní oddělení FEI stu. blok