Osposobljavanje studenata za:
• Projekiranje poluvodičkih energetskih pretvarača
• Trajno usvajanje i produbljivanje znanja iz poluvodičkih pretvarača
očekivani ishodi učenja
Studenti će nakon uspješno savladanog predmeta moći:
1. Odabrati poluvodičke energetske komponente za odgovarajući tip i snagu poluvodičkog pretvarač za definiranu aplikaciju,
2. Proračunati i odabrati kapacitivne i magnetske komponente u okviru poluvodičkog energetskog pretvarača.
3. Proračunati i odabrati rashladni sustav na temelju proračuna gubitaka pretvarača
4. Sudjelovati u izradi i puštanju u rad jednostavne laboratorijske makete poluvodičkog pretvarača
5. Definirati postupak i provesti tipska ispitivanje prototipova energetskih pretvarača.
6. Projektirati jednostavne upravljačke elektroničke sklopove za poluvodičke energetske pretvarače
Uvod. Područja primjene poluvodičkih pretvarača. Podjele pretvarača prema ulazno/izlaznim varijablama. Osnovne topologije pretvarača.
Osnovne karakteristike poluvodičkih komponenti koje se koriste u poluvodičkim pretvaračima (IGBT tranzistor, tiristor, MOSFET tranzistor). Kataloški podaci poluvodičkih komponenti.
Osnovne karakteristike i vrste prigušnica koje se koriste u poluvodičkim pretvaračima. Osnovni principi proračuna i kriteriji za odabir prigušnica.
Osnovne karakteristike i vrste kondenzatora koji se koriste u poluvodičkim pretvaračima. Osnovni principi proračuna kapaciteta i odabira kondenzatora.
Projektiranje energetskog kruga trofaznog IGBT izmjenjivača. Osnovne topologije IGBT energetskih modula. Proračun gubitaka vođenja i sklopnih gubitaka.
Sustavi hlađenja pretvarača sa zrakom i fluidom. Projektiranje sustava zračnog hlađenja.
Osnovne karakteristike i projektiranje pogonskih sklopova za IGBT module. Zaštita od kratkog spoja IGBT-a realizirana u okviru pogonskog sklopa.
Projektiranje istosmjernog kruga trofaznog IGBT izmjenjivača koji uključuje istosmjerne sabirnice, kondenzatorski blok i prenaponsku zaštitu IGBT modula.
Struktura sustava upravljanja poluvodičkim pretvaračem. Osnovne karakteristike i elementi mikroprocesorskih upravljačkih sustava za IGBT izmjenjivače.
Programiranje mikroprocesorskih upravljačkih sustava pretvarača. Programski jezici i programski alati. Osnovne strukture programa, ulazno/izlazne varijable, prekidi, regulatori, PWM izlazi.
Komunikacijska sučelja poluvodičkog pretvarača s čovjekom i nadređenim sustavima (Profibus, CANbus, Modbus, Ethernet, RS485, RS232).
Projektiranje i/ili odabir komponenti za elektromagnetsku kompatibilnost poluvodičkih pretvarača (ulazne prigušnice, RFI filtri, izlazni sinusni filtri, du/dt filtri)
Standardi, tipska ispitivanja i certificiranja poluvodičkih energetskih pretvarača.
preporučena literatura
• I. Flegar: Elektronički energetski pretvarači, Kigen, Zagreb, 2010.
• Application Manual Power Semiconductors, published by SEMIKRON International Gmbh, 2011.
dopunska literatura
• T. Brodić: Osnove energetske elektronike – poluvodički energetski pretvarači, Zigo, Rijeka
• M.H. Rashid: Power Electronics – Circuits, Devices and Applications, Pearson Prentice Hall, USA, 2004.
način praćenja kvalitete i uspješnosti izvedbe svakog predmeta i/ili modula
• Vođenje evidencije o prisutnosti na nastavi
• Godišnja analiza uspješnosti polaganja ispita
• Studentska anketa s ciljem evaluacije nastavnika
• Samoevaluacija nastavnika
• Povratna informacija od strane studenata koji su već diplomirali o relevantnosti sadržaja predmeta
ispit (način polaganja, ispitni rokovi)
Konačna ocjena se dobiva na temelju ocjene iz laboratorijskih vježbi i usmene prezentacije praktičnog rada (izgrađeni prototipa poluvodičkog pretvarača), pri čemu se koristi slijedeća formula:
Ocjena(%) = 0,4 LV + 0,6 PR
gdje su aktivnosti izražene u postocima:
• LV - ocjena iz laboratorijskih vježbi,
• PR – ocjena iz praktičnog rada
Konačna se ocjena utvrđuje prema slijedećim kriteriju koristeći postotnu ocjenu:
• 50-62% - dovoljan (2)
• 63-75% - dobar (3)
• 76-88% - vrlodobar (4)
• 89-100% - izvrstan (5)
Prezentacija praktičnog rada se izvodi na prvom ili drugom završnom ispitu.
Nastavne jedinice za Predavanja
Broj sati
1.
Uvod. Područja primjene poluvodičkih pretvarača. Podjele pretvarača prema ulazno/izlaznim varijablama. Osnovne topologije pretvarača.
2 sata
2.
Osnovne karakteristike poluvodičkih komponenti koje se koriste u poluvodičkim pretvaračima (IGBT tranzistor, tiristor, MOSFET tranzistor). Kataloški podaci poluvodičkih komponenti.
2 sata
3.
Osnovne karakteristike i vrste prigušnica koje se koriste u poluvodičkim pretvaračima. Osnovni principi proračuna i kriteriji za odabir prigušnica.
2 sata
4.
Osnovne karakteristike i vrste kondenzatora koji se koriste u poluvodičkim pretvaračima. Osnovni principi proračuna kapaciteta i odabira kondenzatora.
2 sata
5.
Projektiranje energetskog kruga trofaznog IGBT izmjenjivača. Osnovne topologije IGBT energetskih modula. Proračun gubitaka vođenja i sklopnih gubitaka.
2 sata
6.
Sustavi hlađenja pretvarača sa zrakom i fluidom. Projektiranje sustava zračnog hlađenja.
2 sata
7.
Osnovne karakteristike i projektiranje pogonskih sklopova za IGBT module. Zaštita od kratkog spoja IGBT-a realizirana u okviru pogonskog sklopa.
2 sata
8.
Projektiranje istosmjernog kruga trofaznog IGBT izmjenjivača koji uključuje istosmjerne sabirnice, kondenzatorski blok i prenaponsku zaštitu IGBT modula.
2 sata
9.
Struktura sustava upravljanja poluvodičkim pretvaračem. Osnovne karakteristike i elementi mikroprocesorskih upravljačkih sustava za IGBT izmjenjivače.
2 sata
10.
Programiranje mikroprocesorskih upravljačkih sustava pretvarača. Programski jezici i programski alati. Osnovne strukture programa, ulazno/izlazne varijable, prekidi, regulatori, PWM izlazi.
2 sata
11.
Komunikacijska sučelja poluvodičkog pretvarača s čovjekom i nadređenim sustavima (Profibus, CANbus, Modbus, Ethernet, RS485, RS232).
Standardi, tipska ispitivanja i certificiranja poluvodičkih energetskih pretvarača.
2 sata
Nastavne jedinice za Laboratorijske vježbe
Broj sati
1.
Analiza kataloških podataka tranzistorskih IGBT modula, te njihov odabir za definiranu strukturu i snagu poluvodičkog pretvarača.
3 sata
2.
Analiza specifikacija pogonskih sklopova za IGBT module i njihov odabir za definiranu topologiju i snagu poluvodičkog pretvarača.
3 sata
3.
Projektiranje zračnog rashladnog sustava trofaznog IGBT izmjenjivača, odabir hladnjaka i ventilatora.
3 sata
4.
Raspored i skica trofaznog IGBT mosta s energetskim modulima, rashladnim sustavom, pogonskim sklopovima, istosmjernim sabirnicama i kondenzatorskim blokovima.
3 sata
5.
Priprema za grupni seminarski rad „Projektiranje i izrada prototipa poluvodičkog energetskog pretvarača“. Podjela zadataka studentima.
3 sata
Niste više prijavljeni
Istekla vam je prethodna prijava te se morate ponovno prijaviti.
Nastao je problem u radu sustava
Informacije o problemu smo pohranili i nastojat ćemo ga riješiti. Ako vas ova greška sprječava da obavite nešto važno, možete nas odmah kontaktirati na helpdesk@fesb.hr.
Vaš preglednik nije podržan
Koristite web preglednik koji nije podržan. Za puno korisničko iskustvo, preuzmite najnoviju inačicu vašeg preglednika.