Výkonová elektronika

Výkonová elektronika:

Študenti získajú vedomosti z oblasti teórie a využitia moderných výkonových polovodičových súčiastok a spôsobov premeny foriem a parametrov elektrickej energie pomocou výkonových polovodičových meničov. Študenti budú rozumieť činnosti základných a najpoužívanejších výkonových polovodičových meničov. Budú poznať ich využitie v technickej praxi, ovládať ich základné vlastnosti a spôsoby ich riadenia. Študenti sa naučia analyzovať priebehy napätí a prúdov vo výkonových polovodičových meničoch a počítať ich stredné a efektívne hodnoty, čo sú zručnosti potrebné pre dimenzovanie výkonových polovodičových súčiastok. Zároveň sa naučia počítať elektrický výkon pre rôzne priebehy elektrických veličín. V rámci laboratórnych cvičení sa naučia pracovať s modernou meracou technikou, naučia sa zapájať elektrické obvody podľa schémy zapojenia a analyzovať ich vlastnosti. Naučia sa vypracovávať protokoly z laboratórnych meraní, analyzovať namerané výsledky a vyvodzovať závery.
Učivo predmetu je rozdelené do šiestich kapitol. V úvode sa predmet zaoberá modernými polovodičovými súčiastkami a ich vývojom. Následne sú preberané základné meniče: usmerňovače, striedavé meniče, striedače a jednosmerné meniče. Poslednú kapitolu tvorí aplikácia meničov v praxi - meniče pre jednosmerné a striedavé pohony, meniče pre napájacie zdroje, meniče pre obvoniteľné zdroje energie. V rámci predmetu sú zároveň preberané základné spôsoby riadenia výkonových polovodičových meničov. Študenti tak získajú komplexné znalosti o činnosti meničov používaných v priemysle. Zároveň budú získané vedomosti a zručnosti uplatňovať pri štúdiu ostatných odborných predmetov na katedre a pomôžu im lepšie pochopiť medzipredmetové vzťahy.

Stručná osnova predmetu:

• Výkonové polovodičové súčiastky (MOSFET, IGBT, tyristor, dióda)
• Princípy činnosti základných výkonových polovodičových meničov: usmerňovače, striedavé meniče, striedače a jednosmerné meniče.
• Princípy činnosti zložených výkonových polovodičových meničov: meniče frekvencie, napájacie zdroje, nepriame jednosmerné meniče.
• Spôsoby riadenia výkonových polovodičových meničov, napájacích zdrojov, meničov frekvencie.
• Aplikácie meničov v pohonárskej praxi: meniče pre riadenie jednosmerných a striedavých pohonov
• Aplikácie meničov v praxi: napájacie zdroje, meniče pre obnoviteľné zdroje energie, kompenzátory jalového výkonu, aktívne filtre a PFC meniče, spätný vplyv meničov na napájaciu sieť.
• Meranie vo výkonovej elektronike: použitie osciloskopu, voltmetrov a ampérmetrov, spôsoby merania elektrických veličín.

Na stránke predmetu Výkonová elektronika sa nachádzajú podklady na prednášky. Samotné podklady nepostačujú na prípravu na skúšku z predmetu. Vyžaduje sa účasť na prednáškách na doplnenie podkladov o vlastné poznámky.

Pozn.: V danej situácii možno pomôže pri štúdiu predmetu VE aj výber zo skrípt Akčné členy a pohony, ktorý síce nie je určené pre študentov našej katedry, ale sú tam niektoré podobné časti. Preto je tento text dodatočne pridaný.

Vyučujúci:

• doc. Ing. Marek Pástor, PhD.
• Ing. Daniel Gordan
• Ing. Daniel Marcin