Detail předmětu
Výkonová a řídící elektronika
FSI-RVE Ak. rok: 2018/2019 Letní semestr
Ř í d i c í e l e k t r o n i k a :
Bipolární tranzistor: vlastnosti, lineární režim, nastavení prac. bodu. Zdroje referenčního napětí, zdroje proudu, stabilizátory napětí. Operační zesilovače: vlastnosti, typické aplikace OZ. Číslicové integrované obvody: TTL, C-MOS, paměti. D/A převodníky, A/D převodníky.
V ý k o n o v á e l e k t r o n i k a :
Tepelné jevy, chlazení polovodičů. Činný výkon mech., el. Usměrňovače (měniče stř/ss). Střídavé měniče napětí (měniče stř/stř). Stejnosměrné pulsní měniče (měniče ss/ss). Střídače (měniče ss/stř). Řízení ss. pulsních měničů a střídačů: Pulsní šířková modulace PWM. Elektrické a mechanické vlastnosti střídavých pohonů s asynchronním a synchronním motorem. Výkonové spínací součástky: dioda, tyristor, triak, bipol. tranzistor, MOS-FET, IGBT, GTO. Vlastnosti, mezní parametry, rozsah užití.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
5
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Schopnost samostatně řešit základní jednoduché analogové a digitální obvody a základní typy výkonových měničů.
Základní systémová orientace v problematice elektrických pohonů z uživatelského hlediska.
Prerekvizity
Základní znalosti z teoretické elektrotechniky a matematické logiky (Booleova algebra). Znalosti matematiky na úrovni 1. ročníku technické univerzity.
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách.
Způsob a kritéria hodnocení
Zkouška: písemná část (návrh a dimenzování konkrétního výkonového měniče), ústní část (otázka z řídicí elektroniky, otázka z výkonové elektroniky).
Učební cíle
Řídicí elektronika: základní přehled o analogových obvodech, číslicových
obvodech, A/D a D/A převodnících.
Výkonová elektronika: Základní přehled o všech běžných typech měničů.
Zdůraznění pasáží souvisejících s elektrickými pohony.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Účast na cvičeních je povinná.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program M2A-P: Aplikované vědy v inženýrství, magisterský navazující
obor M-MET: Mechatronika, povinný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
26 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
Osnova
Bipolární tranzistor: vlastnosti, lineární režim, nastavení prac. bodu.
Zdroje referenčního napětí, zdroje konst. proudu, stabilizátory napětí.
Operační zesilovače: vlastnosti, typické aplikace.
Číslicové obvody: TTL, C-MOS, paměti.
Obvody kombinační, sekvenční.
D/A převodníky, A/D převodníky.
Tepelné jevy, chlazení polovodičů, činný výkon.
Usměrňovače (měniče stř/ss).
Střídavé měniče napětí (měniče stř/stř).
Stejnosměrné pulsní měniče (měniče ss/ss) a střídače (měniče ss/stř).
Pulsní šířková modulace PWM.
Elektrické a mechanické vlastnosti střídavých pohonů s asynchronním a synchronním motorem.
Výkonové spínací součástky: dioda, tyristor, triak, bipol. tranzistor, MOS-FET, IGBT, GTO.
Cvičení s počítačovou podporou
26 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
Nastavení stejnosměrného pracovního bodu tranzistoru a Zenerovy diody.
Operační zesilovače: zapojení invertující (P, I, D, PID, SUM).
Operační zesilovače: zapojení neinvertující.
Operační zesilovače: zapojení nelineární.
Syntéza číslicových obvodů kombinačních.
Číslicové obvody sekvenční: klopné obvody bistabilní RS, D, JK.
Tepelné jevy ve výkonové elektronice.
Činný výkon. Jeho výpočet a měření v typických případech.
Dimenzování usměrňovačů.
Dimenzování střídavých měničů napětí.
Pulsní šířková modulace PWM.
Podrobná analýza ss. pulsního měniče pracujícího v 1. kvadrantu.
Dimenzování trojfázového střídače s asynchronním motorem.