Detail předmětu
Selected Problems From Power Electronics and Electrical Drives
FEKT-DPA-VE1Ak. rok: 2020/2021
Problematika ringingu rychlých spínacích polovodičů MOS-FET, SiC MOS-FET a GaN MOS-FET, problematika obvodové realizace budičů pro tyto tranzistory, odlehčovací obvody vypínacího děje (ztrátové a bezeztrátové), parazitní jevy v silových obvodech DC/DC měniče s rychlými spínacími polovodiči - vliv rozptylu transformátoru, parazitních kapacit transformátoru a přechodu C-E tranzistorů, doptředný a zpětný zotavovací děj diod, eliminace důsledků těchto jevů. Vliv skin-efektu a proximity efektu ve vinutí, souvislosti geometrického uspořádání silového obvodu a budiče, problematika EMC.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Absolvent ovládá možnosti elminace ringingu konstrukcí silového obvodu a budiče.
Absolvent umí konstruovat koncové stupně budičů pro tranzistory SiC MOS-FET a GaN MOS-FET
Absolvent ovládá zapojení odlehčovacích obvodů.
Absolvent detailně rozumí vybraným typům rezonančních a kvazirezinančních měničů.
Absolvent umí navrhnout pulzní transformátor a tlumivku měniče včetně zohlednění skin-efektu a proximity-efektu.
Absolvent umí konstruovat silové obvody s extrémně rychlými polovodiči a dokáže se vypořádat se zesílenými parazitnimi jevy, jež se zde vyskytují.
Absolvent dokáže správně interpretovat zkreslení měření v silových obvodech.
Absolvent umí navrhnout odrušovací filtry měniče a dokáže konstruovat řídicí obvody odolné vůči rušení obvodů silových.
Prerekvizity
2. Základní znalosti problematiky zapínacího a vypínacího děje spínacího tranzistoru.
3. Základní znalosti v problematice budičů výkonových tranzistorů.
4. Základní znalosti návrhu impulzních transformátorů a tlumivek.
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Způsob a kritéria hodnocení
Osnovy výuky
2. Ringing appearing in the power circuit (collector circuit), Miller transfer to the gate, risk of positive feedback, ellimination with the construction of the power circuit and gate-driver.
3. Circuit examples of gate-drivers with respect to ellimination of both discussed ringing processes.
4. Specific requirements on gate-drivers for SiC MOS-FETs and GaN MOS-FETs.
5. Lossy and lossless (resonant) snubber circuits, specific circuitry for various converter types.
6. Concrete detailed description of a resonant converter (selected type).
7. Concrete detailed description of a quasi-resonant converter (selected type).
8. Problems regarding pulse transformenrs, choke-coils, core losses, skin-effect, proximity-effect, practical consequences.
9. Influence of parasitic capacitances in the power circuit (transistors, diodes, transformer, demagnetization problems in no-load state, correspondence with the gate-driver).
10. Practical influence of forward and reverse recovery effects of diodes in converter power circuits (on the primary side and also in the output rectifier) - current or voltage over-shoot, correspondence with the transformer leakage, di/dt and du/dt suppression, practical circuit realization.
11. Problems of a correct measurements in power circuits, influence of common-mode interference and other interference signals on the measured waveforms.
12. EMC-EMS problems - immunity of control circuits to own interference produced with the power circuit, PCB geometrical design, conception of control circuits with respect to the immunity to the interference.
13. EMC-EMI problems - suppresion of radiation of power circuits and interference propagation via input and output cables, EMC filters.
Učební cíle
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Základní literatura
Bose, B.K.: Power electronics and AC Drives. Prentice Hall 1986 (EN)
Erickson, R.W., Maksimovic, D.: Fundamentals of Power Electronics. (EN)
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program DPA-EKT doktorský 0 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
- Program DPA-KAM doktorský 0 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
- Program DPA-MET doktorský 0 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
- Program DPA-SEE doktorský 0 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
- Program DPA-TLI doktorský 0 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
- Program DPA-TEE doktorský 0 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
Typ (způsob) výuky
Seminář
Vyučující / Lektor
Osnova