Předmět: Výkonová elektronika

» Seznam fakult » FM » MTI
Název předmětu Výkonová elektronika
Kód předmětu MTI/VKE
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Magisterský
Rok studia nespecifikován
Semestr Zimní
Počet ECTS kreditů 5
Vyučovací jazyk Čeština, Angličtina
Statut předmětu Povinný, Povinně-volitelný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Černík Martin, Ing. Ph.D.
Obsah předmětu
<u>Získané kompetence:</u> Znalost prvků výkonové elektroniky, jejich užití a řízení rozšiřuje možnosti absolventů najít uplatnění jako konstruktéři elektronických obvodů. Absolvováním předmětu získá student přehled o podmínkách provozování a údržbě výkonových elektronických zařízení. <u>Témata přednášek:</u> Začlení výkonové elektroniky do obecného řídícího systému, vstup. a výstup. jednotky, charakter signálu a úrovně řízení. Základní charakteristiky signálů používaných pro přenos energie: spojitý, diskrétní, způsoby modulace: pulsně šířková (PWM), frekvenční klíčování. Principy měničů výkonu: Zesilovače, přepínače. Definice, výpočet a měření výkonů v obvodech s neharmonickými průběhy. Spínací prvky výkonové elektroniky: Bipolární, unipolární a IGBT tranzistory, diody, integrované tranzistorové bloky. Čtyřvrstvé polovodiče: diak, tyristor, GTO tyristory, triak. Integrované spínače SSR (Solid State Relay), mikroelektronické relé. Tepelné jevy ve výkonové elektronice. Dimenzování chlazení výkonových součástek. Ochranné obvody polovodičových spínačů: lavinové diody, varistory, polovodičové pojistky, bleskojistky. Pasivní prvky výkonové elektroniky: Elektrolytické kondenzátory, impulsní kondenzátory, feritové tlumivky a transformátory. Povrchové jevy v elektrických a magnetických obvodech výkonové elektroniky. Měniče výkonu: Zdroje ss napětí a proudu, měniče pro pohon střídavých a stejnosměrných strojů, měniče pro světelné zdroje Způsoby řízení stejnosměrných a střídavých pohonů (skalární, vektorové a přímé). Rekuperace elektrické energie. Inteligentní výkonové jednotky: Distribuované řídicí systémy výkonových členů, průmyslová komunikace. Elektromagnetická kompatibilita: Odolnost elektronických systémů v prostředí se zvýšeným elektromagnet. rušením. Omezení vlivu rušivých elektromagnet. polí. Příklady řešení vybraných uzlů výkonové elektroniky výrobních strojů, hlavní konstrukční zásady. <u>Náplň cvičení:</u> Jednoduchý spínač s IGBT (MOSFET) měření na síťové aplikaci. Měření na měničích výkonu, spínané zdroje, elektronické zářivkové předřadníky. Programování frekvenčního měniče: Skalární a vektorové řízení, komunikace s nadřazeným systémem. Měření na ss pohonu s řízeným usměrňovačem. Elektromagnetická kompatibilita: Měření harmonického zkreslení vstupního proudu a napětí měniče. Analyzátor výkonu. Exkurze do praxe a měření výkonů v reálném provozu. Samostatný projekt

Studijní aktivity a metody výuky
Monologický výklad (přednáška, prezentace, vysvětlování), Laboratorní praktika
  • Účast na výuce - 56 hodin za semestr
Výstupy z učení
Cílem předmětu je seznámit posluchače s prvky a integrovanými systémy výkonové elektroniky. Objasnit základní principy řízení akčních členů a měničů výkonu. Skladba předmětu je především zaměřena na praktické realizace.
Student získá znalosti o vlastnostech, konstrukci a použití obvodů výkonové elektroniky.
Předpoklady
Nejsou žádné podmínky registrace

Hodnoticí metody a kritéria
Kombinovaná zkouška, Ústní zkouška

Doporučená literatura
  • Krejčiřík, A. Napájecí zdroje. BEN, Praha. ISBN 80-86056-02-3.
  • Patočka, M. Vybrané stati z výkonové elektroniky. PC-DIR, Brno, 1997. ISBN 8021408839.
  • Richter A., Konečná E. Výkonová elektronika. Učební texty. TUL, Liberec, 2001.
  • Rydlo, P. Průmyslové komunikační sítě v distribuovaných systémech řízení. Učební texty. TUL, Liberec, 2001.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr
Fakulta: Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií Studijní plán (Verze): Mechatronika (2016) Kategorie: Speciální a interdisciplinární obory 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní