Detail předmětu

Power Converter Technique

FEKT-NTVMAk. rok: 2017/2018

Principy bezeztrátové přeměny elektrické energie ve výkonové elektronice. Syntéza topologií výkonových měničů. Měniče typu ČUK, SEPIC, ZETA. Víceúrovňové střídače. Analýza měničů. Modelování a simulace ve výkonové elektronice. Matematické modely výkonových spínacích součástek. Měniče vysokonapěťové. Měniče vysokoproudé - nízkovoltové. Parazitní jevy.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

Garant předmětu

doc. Dr. Ing. Miroslav Patočka

Zajišťuje ústav

Ústav výkonové elektrotechniky a elektroniky (UVEE)

Výsledky učení předmětu

Informace o zvláštních typech měničů. Zvláštní jevy ve výkonové elektronice.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Lectures are lead with the massive support of Power-Point. The Power-Point file is available for students.
In laboratories, students measure and analyse 4 exercises (transistor power converters) with the help of oscillograph.
In numerical exercises, the typical tasks are solved (design of active and passive elements of power converters).

Způsob a kritéria hodnocení

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

Osnovy výuky

1. Tepelné jevy ve výkonové elektronice.
2. Návrh vzduchových chladičů.
3. Kapalinové chladiče, chlazení skříní, tepelné trubice.
4. Dynamika tepelných jevů.
5. Činný výkon, jeho výpočet a měření ve výkonové elektronice.
6. Výpočet ztrát v měniči.
7. Stejnosměrné pulsní měniče - princip, přehled.
8. Střídače - princip, přehled.
9. Analýza jednokvadrantového měniče, snižujícího napětí. Návrh LC-filtru.
10. Pulsní šířková modulace - PWM pro stejnosměrné měniče, sinusová PWM pro střídače.
11. Výkonové spínací tranzistory.
12. Budiče výkonových spínacích tranzistorů.
13. Analýza zapínacího a vypínacího děje v tranzistoru.

Učební cíle

Zvláštní typy výkonových měničů. Simulace ve výkonové elektronice.

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

Chee-Mun Ong: Dynamic Simulation of Electric Machinery. Prentice-Hall, 1998.
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, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Dr. Ing. Miroslav Patočka

Osnova

1. Thermal phenomena in the power electronics.
2. Design of the air heat-sinks.
3. Liquid heat-sinks, cooling of the device cases, thermal pipes.
4. Dynamics of the thermal phenomena.
5. Active power, its computing and measurement in the power electronics.
6. Computing of the power losses in the converter.
7. DC/DC pulse converters – the principle, overview.
8. DC/AC pulse converters – the principle, overview.
9. Analysis of the step-down converter. Design of the output LC-filter.
10. Pulse width modulation – PWM at the DC/DC and DC/AC converters.
11. Power switching transistors.
12. Drivers for the power switching transistors.
13. Analysis of the switch-on and switch-off phenomena in the transistor.

Cvičení odborného základu

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Dr. Ing. Miroslav Patočka

Osnova

1. Thermal phenomena in the power electronics.
2. Design of the air heat-sinks.
3. Liquid heat-sinks, cooling of the device cases, thermal pipes.
4. Dynamics of the thermal phenomena.
5. Active power, its computing and measurement in the power electronics.
6. Computing of the power losses in the converter.
7. DC/DC pulse converters – the principle, overview.
8. DC/AC pulse converters – the principle, overview.
9. Analysis of the step-down converter. Design of the output LC-filter.
10. Pulse width modulation – PWM at the DC/DC and DC/AC converters.
11. Power switching transistors.
12. Drivers for the power switching transistors.
13. Analysis of the switch-on and switch-off phenomena in the transistor.