Detail předmětu

Power Converter Design

FEKT-NNVMAk. rok: 2013/2014

Odlehčovací obvody výkonových spínacích tranzistorů. Stejnosměrné síťové napaječe výkonových měničů. Elektromagnetická kompatibilita (EMC). Magnetické jevy ve výkonové elektronice. Optimální návrh tlumivek na feromagnetickém jádře se vzduchovou mezerou, vzduchových cívek a reaktorů. Transformátory: matematické modely, ekvivalentní zapojení, náhradní zapojení. Transformátor napětí, transformátor proudu. Výkonové impulsní transformátory. Výkonové měniče s impulsním transformátorem (spínané zdroje). Snímače proudu. Rogowského pásek.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

Garant předmětu

doc. Dr. Ing. Miroslav Patočka

Zajišťuje ústav

Ústav výkonové elektrotechniky a elektroniky (UVEE)

Výsledky učení předmětu

Praktické návrhářské znalosti.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Přednášky probíhají s velmi výraznou podporou Power-Pointu. Studenti mají soubor v Power-Pointu k dispozici (navíc, kromě el. učebních textů).
V laboratorních cvičeních studenti měří pomocí osciloskopu 4 laboratorních úloh (výkonových měničů).
V numerických cvičeních se počítají typické úlohy (návrhy výkonových měničů všech typů).

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Osnovy výuky

1. Odlehčovací obvody výkonových spínacích tranzistorů.
2. Stejnosměrné síťové napaječe výkonových měničů.
3. Elektromagnetická kompatibilita (EMC) v nf. oblasti.
4. Elektromagnetická kompatibilita (EMC) ve vf. oblasti.
5. Magnetické jevy ve výkonové elektronice.
6. Optimální návrh tlumivek na feromagnetickém jádře se vzduchovou mezerou.
7. Optimální návrh vzduchových cívek a reaktorů.
8. Transformátory: matematické modely, ekvivalentní zapojení, náhradní zapojení.
9. Transformátor napětí, transformátor proudu. Výkonové impulsní transformátory.
10. Výkonové měniče s impulsním transformátorem (spínané zdroje).
11. Jednočinný propustný měnič.
12. Dvojčinný propustný měnič.
13. Snímače proudu. Rogowského pásek.

Učební cíle

Konstrukční a elektrický návrh výkonových měničů.

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

Caha Z., Černý M.: Elektrické pohony. SNTL, 1990.
Patočka M.: Vybrané statě z výkonové elektroniky, sv.I.
Patočka M.: Vybrané statě z výkonové elektroniky, sv.II.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-MN magisterský navazující

    obor MN-SVE , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Dr. Ing. Miroslav Patočka

Osnova

1. Snubber circuits and soft switching technique for the switching transistors.
2. DC supplying of the power converters.
3. Electromagnetic compatibility (EMC) in the LF frequency band.
4. Electromagnetic compatibility (EMC) in the HF frequency band.
5. Magnetic phenomena in the power electronics.
6. Optimal design of the chokes with the ferromagnetic core and the air gap.
7. Optimal design of the air coils and reactors.
8. Transformers: mathematical models, equivalent circuit, substitute circuit.
9. Voltage transformer. Current transformer. Power pulse transformers.
10. Power converters with the pulse transformer (switch-mode supplies).
11. Single-end forward converter.
12. Double-end forward converter.
13. Current sensors. Rogowski belt.

Cvičení odborného základu

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Dr. Ing. Miroslav Patočka

Osnova

1. Snubber circuits and soft switching technique for the switching transistors.
2. DC supplying of the power converters.
3. Electromagnetic compatibility (EMC) in the LF frequency band.
4. Electromagnetic compatibility (EMC) in the HF frequency band.
5. Magnetic phenomena in the power electronics.
6. Optimal design of the chokes with the ferromagnetic core and the air gap.
7. Optimal design of the air coils and reactors.
8. Transformers: mathematical models, equivalent circuit, substitute circuit.
9. Voltage transformer. Current transformer. Power pulse transformers.
10. Power converters with the pulse transformer (switch-mode supplies).
11. Single-end forward converter.
12. Double-end forward converter.
13. Current sensors. Rogowski belt.