Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku
Ukončeno v akademickém roce 2022/2023

Výkonová elektronika automobilových systémů II

Typ studia navazující magisterské
Jazyk výuky angličtina
Kód 430-4124/02
Zkratka VEAS2
Název předmětu česky Výkonová elektronika automobilových systémů II
Název předmětu anglicky Power Electronics of Automotive Systems II
Kreditů 4
Garantující katedra Katedra aplikované elektroniky
Garant předmětu Ing. Aleš Havel, Ph.D.

Osnova předmětu

Přednášky:
1. Moderní spínací polovodičové součástky, výkonové tranzistory, IGBT, vypínatelné typy tyristorů.
2. Topologie pulzních měničů bez transformátoru, varianty zapojení podle polarity napětí a směru proudu, principy činnosti, základní typy řízení a aplikace, řešené příklady (1).
3. Topologie pulzních měničů bez transformátoru, varianty zapojení podle polarity napětí a směru proudu, principy činnosti, základní typy řízení a aplikace, řešené příklady (2).
4. Základní a moderní topologie spínaných zdrojů s transformátorem, měniče typu Forward a Flyback, spínané stabilizátory, účinnost spínaných zdrojů, řešené příklady.
5. Základní a moderní topologie spínaných zdrojů s transformátorem, měniče typu Push-Pull, dvojčinné měniče, účinnost spínaných zdrojů, řešené příklady.
6. DC/DC měniče s měkkým spínáním, principy ZCS a ZVS, rezonanční měniče.
7. Spínané zálohové a nabíjecí elektronické zdroje, aplikace v automotive.
8. Napěťové střídače, principy, zapojení, metody řízení výstupního napětí, šířkové řízení, PWM řízení, Vektorová PWM, aplikace (1).
9. Napěťové střídače, principy, zapojení, metody řízení výstupního napětí, šířkové řízení, PWM řízení, Vektorová PWM, aplikace (2).
10. Proudové střídače, principy, zapojení, aplikace.
11. Nepřímé měniče kmitočtu s napěťovým a proudovým meziobvodem, jejich aplikace v pohonech hybridních a elektrických vozidel.
12. Příklady konstrukčního provedení a uspořádaní měničů, konkrétní aplikace, vývojové tendence výkonových polovodičových systémů v oblasti automotive.


Cvičení:
1. Základy dimenzování výkonových polovodičových součástek.
2. Výpočet ztrátového výkonu polovodičových součástek ve spínacím režimu.
3. Příklady výpočtu a procvičení teorie pulsních měničů.
4. Laboratorní úloha č. 1 – DC/DC měniče, snižující a zvyšující pulzní měnič.
5. Simulace vybraných topologií DC/DC měničů v OrCAD/PSpice.
6. Návrh výkonové a řídicí části propustného a blokujícího spínaného zdroje.
7. Test č. 1.
8. Laboratorní úloha č. 2 – DC/DC měniče s transformátorem, měniče typu Forward a Flyback.
9. Laboratorní úloha č. 3 – měření zatěžovacích charakteristik a účinnosti spínaného zdroje.
10. Příklady výpočtu a procvičení teorie napěťových střídačů.
11. Simulace vybraných topologií napěťových a proudových střídačů v OrCAD/PSpice.
12. Laboratorní úloha č. 4 – 1f napěťový střídač, šířkové a PWM řízení.
13. Laboratorní úloha č. 5 – 3f napěťový střídač, šířkové a PWM řízení, režimy U/f = konst. a U/f ≠ konst.
14. Test č. 2.


Zpracování výsledků laboratorních cvičení:
Laboratorní úloha č. 1 – DC/DC měniče, snižující a zvyšující pulzní měnič.
Laboratorní úloha č. 2 – DC/DC měniče s transformátorem, měniče typu Forward a Flyback.
Laboratorní úloha č. 3 – měření zatěžovacích charakteristik a účinnosti spínaného zdroje.
Laboratorní úloha č. 4 – 1f napěťový střídač, šířkové a PWM řízení.
Laboratorní úloha č. 5 – 3f napěťový střídač, šířkové a PWM řízení, režimy U/f = konst. a U/f ≠ konst.

Povinná literatura

Chlebiš, P.: Výkonové polovodičové systémy. Učební texty pro kombinované a distanční studium. VŠB-TU Ostrava, 2005.
Chlebiš, P.: Polovodičové měniče s měkkým spínáním. Monografie, VŠB - Technická univerzita Ostrava, 2004, ISBN 80-248-0643-6 .
Vondrášek, F.: Výkonová elektronika I, II, III. Skriptum ZČU Plzeň, 1994.
Emadi, A.: Handbook of Automotive Power Electronics and Motor Drives. CRC Press, 2017. ISBN 1420028154 , ISBN 978-1420028157 .
BOSE, Bimal K. Modern power electronics and AC drives. Upper Saddle River: Prentice Hall PTR, c2002. ISBN 0-13-016743-6.
Trzynadlowski, Andrzej Maria. Introduction to modern power electronics. 2nd ed. Hoboken: Wiley, c2010. ISBN 978-0-470-40103-3.

Doporučená literatura

BOSE, Bimal K. Power electronics and motor drives: advances and trends. Burlington: Elsevier/Academic Press, c2006. ISBN 0-12-088405-4.
Rashid, M. H.: Power Electronics. Prentice-Hall International, Inc., 1993, ISBN 0-13-334483-5.