448-0316/01 – Výkonové polovodičové systémy (VPS)
| Garantující katedra | Katedra elektroniky | Kredity | 8 |
| Garant předmětu | prof. Ing. Petr Chlebiš, CSc. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Petr Chlebiš, CSc. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 1 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2006/2007 | Rok zrušení | 2009/2010 |
| Určeno pro fakulty | FEI | 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. Získané poznatky tvoří součást všeobecných znalostí elektroinženýra zejména, je-li zaměřen na aplikace průmyslové elektroniky.
Vyučovací metody
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:
Doporučená literatura:
http://fei.vsb.cz/kat448/kat_448.htm
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
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:
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
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky