Předmět: Výkonová elektronika

« Zpět
Název předmětu Výkonová elektronika
Kód předmětu KEV/VEL
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Bakalářský
Rok studia nespecifikován
Semestr Zimní
Počet ECTS kreditů 4
Vyučovací jazyk Čeština, Angličtina
Statut předmětu Povinně-volitelný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Heller Georg, Ing.
  • Burda Jan, doc. Ing. Ph.D.
  • Sochor Petr, Ing. Ph.D.
  • Frémund Václav, Ing. Ph.D.
  • Jílek Jan, doc. Ing. Ph.D.
  • Mařan Petr, Ing. Ph.D.
  • Šrajbr Jan, Ing. Ph.D.
  • Kelemen Petr, Ing. Ph.D.
  • Podhrázský Robin, prof. Ing. CSc.
Obsah předmětu
1. Základní prvky výkonové elektroniky, reálné vlastnosti výkonových polovodičových součástek, speciální výkonové součástky (SiC, GaN, atd.) 2. Pulsní měniče, řízení pulzních měničů (hysterezní, PWM, atd.), napěťové množství, zvlnění výstupního proudu, dvou-kvadrantová spojení (reverzace proudu a napětí), čtyř-kvadrantový PM 3. Napěťové střídače, 1f střídač při obdélníkovém řízení, 3f střídač při obdélníkovém řízení 4. Napěťové střídače, 3f střídač při šířkovém pulsně modulovaném řízení, 1f střídač při šířkovém pulsně modulovaném řízení 5. Usměrňovače s vnější komutací, 1f plně řízený a polořízený usměrňovací můstek, 3f plně řízený usměrňovací můstek, 3f uzlový usměrňovač 6. Usměrňovače s vnější komutací, Skutečná komutace usměrňovače, Regulační vlastnosti usměrňovačů, Kruhový diagram 7. Napěťový pulsní usměrňovač, topologie 1f a 3f varianty, princip činnosti 8. Nepřímé měniče kmitočtu s napěťovým meziobvodem, režim pohon / brzda (různé varianty vstupního USM při brzdě), přednabíjení kondenzátoru, vlivy na síť atd. 9. Proudové střídače, topologie, princip činnosti, komutace proudových měničů, přenos jalového a činného výkonu 10. Měniče kmitočtu, Nepřímé měniče kmitočtu s proudovým meziobvodem, Přímé měniče kmitočtu s vlastní komutací - maticové měniče, 1f a 3f topologie, princip činnosti 11. Střídavé spínače a měniče napětí , topologie, princip činností, regulační rozsahy, průběhy napětí a proudu 12. Rezonanční měniče, základní topologie, princip činnosti, způsob řízení 13. Použití výkonových měničů v průmyslových aplikacích

Studijní aktivity a metody výuky
  • Příprava na laboratorní měření, zpracování výsledků [1-8] - 8 hodin za semestr
  • Příprava na zkoušku [10-60] - 35 hodin za semestr
  • Příprava na dílčí test [2-10] - 10 hodin za semestr
  • Praktická výuka [vyjádření počtem hodin] - 26 hodin za semestr
  • Kontaktní výuka - 26 hodin za semestr
  • E-learning [dáno e-learningovým kurzem] - 36 hodin za semestr
  • Kontaktní výuka - 16 hodin za semestr
Předpoklady
Odborné znalosti
užívat znalosti z teoretické elektrotechniky
používat základy matematické analýzy, derivace a integrace funkcí
používat základy z teorie elektrických obvodů
Odborné dovednosti
aplikovat Ohmův zákon a Kirhoffovy zákony
vyřešit diferenciální rovnice 1. řádu
rozpoznat vhodnou metodu pro matematický popis elektrického obvodu
používat digitální měřící techniku
zapojit základní silnoproudé obvody
provést základní elektrická měření
Obecné způsobilosti
bc. studium: rozpozná problém, objasní jeho podstatu, rozčlení ho na části,
Výsledky učení
Odborné znalosti
popsat jednotlivé druhy výkonových polovodičových měničů
analyzovat výkonové elektronické obvody
vysvětlit činnost výkonového měniče
vysvětlit průběhy napětí a proudů jednotlivých měničů pro různé formy řízení a různé druhy zátěží
Odborné dovednosti
posoudit použitelnost výkonových elektronických měničů pro praktické využití
provést měření výkonových měničů
zapojit polovodičové měniče do obvodu
Vyučovací metody
Odborné znalosti
Přednáška založená na výkladu,
Laboratorní praktika,
Odborné dovednosti
Laboratorní praktika,
Hodnotící metody
Odborné znalosti
Ústní zkouška,
Test,
Individuální prezentace,
Odborné dovednosti
Demonstrace dovedností (praktická činnost),
Doporučená literatura
  • Oetter, Juraj. Výkonová elektronika pro elektrické pohony. Praha : SNTl, 1988.
  • Rashid, M. H. Power electronics handbook : devices, circuits, and applications handbook. 3rd ed. Burlington : Elsevier, 2011. ISBN 978-0-12-382036-5.
  • Vondrášek, František; Glasberger, Tomáš,; Fořt, Jiří,; Jára, Martin. Výkonová elektronika. Svazek 3, Měniče s vlastní komutací a bez komutace.. 3., rozšířené vydání. 2017. ISBN 978-80-261-0688-3.
  • Vondrášek, František. Výkonová elektronika. Sv. II, Měniče s vnější komutací. 2. vyd. Plzeň : Západočeská univerzita, 2001. ISBN 80-7082-695-9.
  • Vondrášek, František. Výkonová elektronika. Sv. 1, Přehled výkonových polovodičových součástek. 1.vyd. Plzeň : Západočeská univerzita, 2001. ISBN 80-7082-136-1.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr