Akademický rok 2018/2019 |
Garant: | doc. Ing. Radoslav Cipín, Ph.D. | |||
Garantující pracoviště: | ÚMTMB | |||
Jazyk výuky: | čeština | |||
Cíle předmětu: | ||||
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. |
||||
Výstupy studia a kompetence: | ||||
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. | ||||
Obsah předmětu (anotace): | ||||
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. |
||||
Metody vyučování: | ||||
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). | ||||
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky: | ||||
Účast na cvičeních je povinná. | ||||
Typ (způsob) výuky: | ||||
Přednáška | 13 × 2 hod. | nepovinná | ||
Cvičení s počítačovou podporou | 13 × 2 hod. | povinná | ||
Osnova: | ||||
Přednáška | 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 | 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. |
|||
Literatura - základní: | ||||
1. Patočka M.: Vybrané statě z výkonové elektroniky, sv.I. | ||||
2. Patočka M.: Vybrané statě z výkonové elektroniky, sv.II. | ||||
3. Patočka M. Vorel P.: Řídicí elektronika - pasivní obvody. | ||||
4. Patočka M. Vorel P.: Řídicí elektronika - aktivní obvody. | ||||
5. Patočka M., Burian F.: Sbírka řešených příkladů z řídicí elektroniky. | ||||
6. Sheng W. W., Colino R. P.: Power electronic modules. CRC PRESS, N. Y., 2005, ISBN 0-8493-2260-X. | ||||
7. Kiehne H. A.: Battery technology handbook. Marcel Dekker, Inc., N. Y., 2003, second edition, ISBN 0-8247-4249-4. | ||||
8. Ang S., Oliva A.: Power-Switching Converters. Taylor Francis, London, 2005, ISBN 0-8247-2245-0. | ||||
9. Shepherd W., Zhang L.: Power converter circuits. Marcel Dekker, Inc., N. Y., 2004, ISBN 0-8247-5054-3. | ||||
10. Luo F. L., Hong Y.: Advanced DC/DC converter. CRC PRESS, N. Y., 2004, ISBN 0-8493-1956-0. | ||||
Literatura - doporučená: | ||||
1. Kule L. a kolektiv: Technika elektrických pohonů. | ||||
2. Kraysa K.: Výkonová elektronika | ||||
3. Caha Z., Černý M.: Elektrické pohony | ||||
4. Mráz Z.: Řídicí členy elektrických pohonů. |
Zařazení předmětu ve studijních programech: | |||||||||
Program | Forma | Obor | Spec. | Typ ukončení | Kredity | Povinnost | St. | Roč. | Semestr |
M2A-P | prezenční studium | M-MET Mechatronika | -- | zá,zk | 5 | Povinný | 2 | 1 | L |
Vysoké učení technické v Brně
Fakulta strojního inženýrství
Technická 2896/2,
616 69 Brno
IČ 00216305
DIČ CZ00216305
+420 541 141 111
+420 726 811 111 – GSM O2
+420 604 071 111 – GSM T-mobile