430-8741/01 – Spínací polovodičová technika (SPT)
| Garantující katedra | Katedra aplikované elektroniky | Kredity | 6 |
| Garant předmětu | Ing. Aleš Havel, Ph.D. | Garant verze předmětu | Ing. Aleš Havel, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 1 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2010/2011 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | USP, FS | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
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.
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Anotace
Výkonová elektronika je obor, který intenzivně proniká do všech technických oblastí současného života. Praktické využití principu přeměny elektrické energie pomocí polovodičových spínacích součástek vyžaduje znalosti jak o principech a funkci základních typů polovodičových měničů, tak zejména o jejich průmyslových i komerčních aplikacích. Předmět poskytuje poznatky studujícím v oblastech aplikované i komerční elektroniky, výkonové elektroniky, elektrických pohonů a dalších odvětví elektrotechniky.
Povinná literatura:
Chlebiš, P.: Výkonové polovodičové systémy. Učební texty pro kombinované a distanční studium. VŠB-TU Ostrava, 2005.
Doporučená literatura:
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, výjímečně 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
Ideální a reálný polovodičový spínač, rozdělení, přehled a použití výkonových polovodičových součástek.
Výkonové spínací prvky – diody, tyristory, vypínatelné tyristory, triaky.
Výkonové spínací prvky – bipolární tranzistory, unipolární tranzistory, IGBT.
Výkonové ztráty a chlazení výkonových polovodičových součástek.
Neřízené usměrňovače – základní zapojení a principy, vliv napájecí sítě a zátěže.
Řízené usměrňovače – základní zapojení a principy, vliv napájecí sítě, zátěže a řídicího úhlu.
Pulzní měniče – základní zapojení, analýza výstupního napětí a proudu.
Pulzní měniče – více kvadrantové zapojení, metody řízení, analýza výstupního napětí a proudu.
Střídače napětí – výkonové obvody napěťových střídačů, použití, funkce a průběhy veličin.
Střídače proudu – výkonové obvody proudových střídačů, funkce a průběhy veličin.
Metody řízení střídačů – podmínky řízení výstupního kmitočtu, napětí nebo proudu.
Střídavé měniče napětí – zapojení, použití, funkce a průběhy veličin.
Nepřímé měniče kmitočtu s napěťovým a proudovým meziobvodem – funkce a průběhy veličin.
Pulzní stabilizátory a spínané zdroje – propustný a blokující měnič.
Teoretická cvičení
Řešené příklady z vybraných kapitol VPS:
Střední a efektivní hodnota, výkonové ztráty diod, tyristorů a tranzistorů.
Návrh a výpočet chlazení pro VPS.
Neřízené usměrňovače.
Řízené usměrňovače.
Pulzní měniče.
Napěťové střídače.
Střídavé měniče napětí.
Modelování výkonových polovodičových měničů, výpočty ztrát a chlazení– demonstrace sw OrCAD/PSpice
Test č. 1 – Výkonové spínací prvky, ztráty, chlazení a usměrňovače.
Test č. 2 – Pulzní měniče, střídače, střídavé měniče napětí, pulzní stabilizátory a spínané zdroje.
Laboratorní cvičení
Laboratorní úloha z řízených usměrňovačů.
Laboratorní úloha z pulzních měničů.
Laboratorní úloha z napěťových střídačů.
Laboratorní úloha ze střídavých měničů napětí.
Projekty
Zpracování výsledků laboratorních cvičení:
Laboratorní úloha z řízených usměrňovačů.
Laboratorní úloha z pulzních měničů.
Laboratorní úloha z napěťových střídačů.
Laboratorní úloha ze střídavých měničů napětí.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky