Ηλεκτρονικά στοιχεία ισχύος και βιομηχανικές εφαρμογές
Πανεπιστήμιο Πατρών
Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών
Έτος: 2015-2016
Διδάσκων: Εμμανουήλ Τατάκης
Περιγραφή Μαθήματος
Ανάλυση των κύριων ημιαγωγικών στοιχείων ισχύος και εφαρμογή τους σε μετατροπείς ηλεκτρονικών ισχύος.
Video-Διαλέξεις
Διάλεξη 01: Εισαγωγή στα ημιαγωγικά στοιχεία ισχύος
Περιεχόμενο μαθήματος, διάρθρωση μαθήματος, βιβλιογραφία, σύντομη ιστορική αναδρομή στην εξέλιξη των ημιαγωγικών στοιχείων ισχύος
Διάλεξη 02: Δομή και χαρακτηριστικές ημιαγωγικών στοιχείων ισχύος
Δομή και χαρακτηριστικές ημιαγωγικών στοιχείων ισχύος. Δίοδος ισχύος, δυναμικές χαρακτηριστικές, Θυρίστορ, Triac, GTO θυρίστορ, BJT ισχύος. Απώλειες στα στοιχεία ισχύος, MOSFET Ισχύος, IGBT, JFET Ισχύος (SIT), SITh (FCT), MCT, IGCT, ETO, PICs.
Διάλεξη 03: Κριτήρια επιλογής και σύγκριση στοιχείων ισχύος
Επίδραση παραμέτρων ημιαγωγικών στοιχείων ισχύος στις επιδόσεις των ηλεκτρονικών μετατροπέων ισχύος, σύγκριση των ημιαγωγικών στοιχείων ισχύος, κριτήρια επιλογής
Διάλεξη 04: Επίλυση ασκήσεων στη Θεματική Περιοχή 1
Σύγκριση ελεγχόμενων ημιαγωγικών στοιχείων ισχύος όσον αφορά την ισχύ παλμοδότησης. Υπολογισμός συμπεριφοράς διόδου κατά το φαινόμενο ανάστροφης ανάκτησης βάσει τεχνικού φυλλαδίου κατασκευαστή.
Διάλεξη 05: Ηλεκτρονικοί μετατροπείς ισχύος, τροφοδοτικά συνεχούς τάσης
Ηλεκρονικοί Μετατροπείς Ισχύος: γενικά, κατηγοριοποίηση, εφαρμογές, Τροφοδοτικά Συνεχούς Τάσης: γενικά, συντελεστές ποιότητας, κατηγοριοποίηση.
Διάλεξη 06: Τροφοδοτικά συνεχούς τάσης
Γραμμικά τροφοδοτικά, Παλμοτροφοδοτικά.
Διάλεξη 07: Άσκηση στα γραμμικά τροφοδοτικά
Υπολογισμός στοιχείων κυκλώματος γραμμικού τροφοδοτικού.
Διάλεξη 08: Διακοπτικές απώλειες - Μαθηματική προσέγγιση
Προσεγγιστικός Υπολογισμός Διακοπτικών Απωλειών.
Διάλεξη 09: Διακοπτικές απώλειες - υπερτάσεις και υπερρεύματα
Διακοπτικές Απώλειες, Υπερτάσεις και Υπερρεύματα, Ηλεκτρομαγνητική Παρεμβολή, Σύγκριση Γραμμικών και Διακοπτικών Τροφοδοτικών Συνεχούς Τάσης.
Διάλεξη 10: Κυκλώματα προστασίας ημιαγωγικών στοιχείων ισχύος (Snubbers)
Kυκλώματα προστασίας ημιαγωγικών στοιχείων ισχύος (Snubbers), Εισαγωγή, Παθητικά κυκλώματα υποβοήθησης έναυσης και σβέσης ημιαγωγικού στοιχείου ισχύος.
Διάλεξη 11: Μετατροπείς συνεχούς τάσης σε συνεχή τάση χωρίς μετασχηματιστή
Μετατροπείς ΣΤ σε ΣΤ χωρίς μετασχηματιστή (Buck, Boost, Buck-Boost, Cuk). Υπολογισμός χαρακτηριστικής εξόδου θεωρώντας τις απώλειες αγωγής των ημιαγωγικών στοιχείων στοιχείων. Άσκηση σε μετατροπέα Buck. Υπολογισμός διακοπτικών απωλειών και κυκλώματος υποβοήθησης της σβέσης (snubber).
Διάλεξη 12: Μετατροπείς συνεχούς τάσης σε συνεχή τάση τύπου PWM με ηλεκτρική απομόνωση
Μετατροπείς ΣΤ-ΣΤ τύπου PWM με ηλεκτρική απομόνωση. Γενικά. Ανάλυση μετατροπέα τύπου Forward.Ανάλυση μετατροπέα τύπου Flyback, διακοπτικές απώλειες, snubber. Άσκηση στο μετατροπέα τύπου Forward.