Detail předmětu

Napájení elektronických zařízení

FEKT-KNEZAk. rok: 2012/2013

Předmět je zaměřen na problematiku návrhu napájecích zdrojů a jejich aplikací. Výuka je členěna do tří částí: přednášky, počítačová a laboratorní cvičení. V rámci přednášek je probírána teorie, metody návrhu a použití napájecích zdrojů. V počítačových cvičeních je prováděn návrh a simulace napájecích zdrojů s využitím obvodových simulátorů a webových nástrojů (simulace usměrňovačů. lineárních a spínaných zdrojů, výběr řídicích obvodů a součástek, návrh ochranných obvodů). Laboratorní úlohy jsou zaměřeny na měření vlastností napájecích zdrojů (především zatěžovací charakteristiky, účinnost a měření časových průběhů), návrh a konstrukci lineárních stabilizátorů a stejnosměrných spínaných měničů.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

Ing. Michal Kubíček, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav radioelektroniky (UREL)

Výsledky učení předmětu

Studenti získají praktické i teoretické znalosti o návrhu lineárních i spínaných zdrojů, využití integrovaných obvodů, aplikaci moderních integrovaných obvodů i návrhu magnetických obvodů.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

K udělení zápočtu je třeba absolvovat všechna laboratorní a počítačová cvičení a odevzdat protokoly.

Osnovy výuky

Autonomní zdroje elektrické energie (vlastnosti a princip činnosti akumulátorů, solárních a palivových článků)
Neřízené a řízené usměrňovače, střídavé spínače (řízení s tyristory a triaky)
Spojité stabilizátory napětí a proudu (s diskrétními prvky i integrovanými obvody)
Impulzní měniče (blokující, propustné, můstkové, push-pull, rezonanční)
Elektronické součástky pro napájecí zdroje (rychlé spínací diody, tranzistory FET, IGBT, MCT, integrované obvody pro impulzní zdroje, referenční zdroje).

Učební cíle

Předmět je výrazně prakticky orientován. Jeho cílem je naučit studenty navrhovat lineární i spínané napájecí zdroje (s využitím moderních součástek) splňující stanovené požadavky. Takové zdroje jsou obvykle součástí složitějších obvodových zapojení, které studenti navrhují v rámci bakalářských a diplomových prací a dále v technické praxi.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

NOVOTNÝ, V., VOREL, P., PATOČKA, M. Napájení elektronických zařízení, Skriptum VUT v Brně, Brno, 2004. (CS)

Doporučená literatura

KREJČIŘÍK, A. Napájecí zdroje I až III. BEN - technická literatura, Praha, 1996 - 2000. (CS)
STABROWSKI, M. Stabilizátory stejnosměrného napětí a proudu. SNTL, Praha, 1975. (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-BK bakalářský

    obor BK-EST , 2 ročník, zimní semestr, volitelný oborový

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1 ročník, zimní semestr, volitelný oborový

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Michal Kubíček, Ph.D.

Osnova

Autonomní způsoby napájení (články primární a sekundární)
Zvláštní zdroje energie (palivové články, fotovoltaické články, termoelektrické články, atomové články)
Neřízené usměrňovače s nesetrvačnou i setrvačnou zátěží
Stabilizace střídavého výkonu
Lineární stabilizátory nelineární a lineární
Lineární stabilizátory proudu
Impulzní stabilizátory, snižující měnič
Zvyšující,invertující a Čukův měnič
Impulzní regulované napájecí zdroje - úvod
Propustný měnič, můstkový měnič
Blokující měnič, měniče rezonanční
Materiálové problémy impulzních zdrojů
Referenční zdroje

Cvičení na počítači

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Michal Kubíček, Ph.D.

Osnova

Bateriové napájení (primární a sekundární články, vlastnosti)
Speciální zdroje enrgie (solární, palivové, termoelektrické, atomové)
Neřízené usměrňovače s nesetrvačnou a setrvačnou zátěží, tlumivky a transformátory
Řízené usměrňovače s tyristory
Stabilizace střídavého výkonu
Stabilizátory stejnosměrného proudu
Praktická zapojení stabilizátorů, použití integrovaných obvodů
Nespojité (impulzní) stabilizátory napětí
Stabilizátory proudu
Impulzní napájecí regulované zdroje blokující, propustné a dvojčinné
Impulzní zdroje s transformátory
Impulzní zdroje s vysokou pracovní frekvencí (rezonanční)
Referenční zdroje napětí a proudu

Laboratorní cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Michal Kubíček, Ph.D.

Osnova

Lineární stabilizátor napětí
Astabilní impulzní stabilizátor napětí
Tranzistorový střídač
Propustný měnič s demagnetizací
Blokující a Čukův měnič
Řízený usměrňovač s tyristorem