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 | FS, USP | 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
Výuka odborníka z praxe (přednáška nebo cvičení)
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:
Další studijní materiály
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
Studijní opory jsou dostupné v LMS studentům předmětu.
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