430-8741/02 – Spínací polovodičová technika (SPT)

Garantující katedraKatedra elektronikyKredity6
Garant předmětuIng. Aleš Havel, Ph.D.Garant verze předmětuIng. Aleš Havel, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník1Semestrzimní
Jazyk výukyangličtina
Rok zavedení2015/2016Rok zrušení
Určeno pro fakultyUSP, FSUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
HAV278 Ing. Aleš Havel, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 3+3
kombinovaná Zápočet a zkouška 2+15

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:

Vondrášek, F.: Výkonová elektronika, svazek I., II. Skriptum ZČU Plzeň 1994. Vondrášek, F.: Výkonová elektronika, svazek III. Skriptum ZČU Plzeň 1998. Oetter, J.: Výkonová elektronika pre elektrické pohony. ALFA Bratislava 1988. Heumann, K.: Basic Principles of Power Electronics. Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York, ISBN 3-540-16138-4, 1986. Rashid, M. H.: Power Electronics. Prentice-Hall International, Inc. ISBN 0-13-334483-5, 1993.

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 01. Ideální a reálný polovodičový spínač, rozdělení, přehled a použití výkonových polovodičových součástek. 02. Výkonové spínací prvky – diody, tyristory, vypínatelné tyristory, triaky. 03. Výkonové spínací prvky – bipolární tranzistory, unipolární tranzistory, IGBT. 04. Výkonové ztráty a chlazení výkonových polovodičových součástek. 05. Neřízené usměrňovače – základní zapojení a principy, vliv napájecí sítě a zátěže. 06. Řízené usměrňovače – základní zapojení a principy, vliv napájecí sítě, zátěže a řídicího úhlu. 07. Pulzní měniče – základní zapojení, analýza výstupního napětí a proudu. 08. Pulzní měniče – více kvadrantové zapojení, metody řízení, analýza výstupního napětí a proudu. 09. Střídače napětí – výkonové obvody napěťových střídačů, použití, funkce a průběhy veličin. 10. Střídače proudu – výkonové obvody proudových střídačů, funkce a průběhy veličin. 11. Metody řízení střídačů – podmínky řízení výstupního kmitočtu, napětí nebo proudu. 12. Střídavé měniče napětí – zapojení, použití, funkce a průběhy veličin. 13. Nepřímé měniče kmitočtu s napěťovým a proudovým meziobvodem – funkce a průběhy veličin. 14. Pulzní stabilizátory a spínané zdroje – propustný a blokující měnič. Teoretická cvičení Řešené příklady z vybraných kapitol VPS: 01. Střední a efektivní hodnota, výkonové ztráty diod, tyristorů a tranzistorů. 02. Návrh a výpočet chlazení pro VPS. 03. Neřízené usměrňovače. 04. Řízené usměrňovače. 05. Pulzní měniče. 06. Napěťové střídače. 07. Střídavé měniče napětí. 08. Modelování výkonových polovodičových měničů, výpočty ztrát a chlazení– demonstrace sw OrCAD/PSpice 09. Test č. 1 – Výkonové spínací prvky, ztráty, chlazení a usměrňovače. 10. Test č. 2 – Pulzní měniče, střídače, střídavé měniče napětí, pulzní stabilizátory a spínané zdroje. Laboratorní cvičení 01. Laboratorní úloha z řízených usměrňovačů. 02. Laboratorní úloha z pulzních měničů. 03. Laboratorní úloha z napěťových střídačů. 04. Laboratorní úloha ze střídavých měničů napětí. Projekty Zpracování výsledků laboratorních cvičení: 01. Laboratorní úloha z řízených usměrňovačů. 02. Laboratorní úloha z pulzních měničů. 03. Laboratorní úloha z napěťových střídačů. 04. Laboratorní úloha ze střídavých měničů napětí.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2015/2016 zimní semestr, platnost do: 2021/2022 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodůMax. počet pokusů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 40  25
        Zkouška Zkouška 60  25 3
Rozsah povinné účasti: 80% účast na teoretických cvičeních. Povinná účast na laboratorních cvičeních. Povinné absolvování 2 kontrolních testů v řádném termínu.

Zobrazit historii

Podmínky absolvování předmětu a účast na cvičeních v rámci ISP: Splnění všech povinných úkolů v individuálně dohodnutých termínech.

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2022/2023 (N0714A270004) Mechatronika CSM P angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2021/2022 (N0714A270004) Mechatronika CSM P angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2020/2021 (N0714A270004) Mechatronika CSM P angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2019/2020 (N3943) Mechatronika (3906T006) Mechatronické systémy P angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2019/2020 (N0714A270004) Mechatronika CSM P angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2018/2019 (N3943) Mechatronika (3906T006) Mechatronické systémy P angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2017/2018 (N3943) Mechatronika (3906T006) Mechatronické systémy P angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2016/2017 (N3943) Mechatronika (3906T006) Mechatronické systémy P angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán
2015/2016 (N3943) Mechatronika (3906T006) Mechatronické systémy P angličtina Ostrava 1 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku

Hodnocení Výuky



2021/2022 zimní
2018/2019 zimní
2017/2018 zimní