Izvori napajanja elektroničkih uređaja

Opis predmeta

Studenti se upoznaju s vrstama i karakteristikama izvora napajanja elektroničkih uređaja snage do 200 W, te njihovom konstrukcijom. Okvirni sadržaj: Izvori energije: gradska mreža, elektrokemijski izvori, gorive ćelije, sunčane ćelije, ultrakondenzatori, vjetroelektrane. Karakteristike pojedinog izvora. Izbor optimalnog izvora energije. Učinski poluvodički elementi: MOSFET, IGBT, diode. Pasivne komponente izvora napajanja. Odvođenje topline. Sklopovi izvora napajanja. Sklopovi za napajanje mobilnih uređaja. Sklopovi za korekciju faktora snage. Izvedba tiskanih veza za sklopove napajanja. Elektromagnetska kompatibilnost. Redundantna napajanja. Norme za izvore napajanja.

Opće kompetencije

Studenti stječu znanja o projektiranju izvora napajanja elektroničkih uređaja i primjeni u praksi.

Ishodi učenja

  1. opisati karakteristike pojedinih izvora energije
  2. odabrati prikladan izvor energije ili njihovu kombinaciju
  3. opisati aktivne i pasivne komponente korištene u izvorima napajanja
  4. opisati elemente i načine odvođenja topline
  5. navesti norme za izvore napajanja
  6. dizajnirati tiskanu pločicu izvora napajanja
  7. dizajnirati izvor napajanja prema specifikacijama

Oblici nastave

Predavanja

Predavanja obrađuju teorijske i praktične aspekte problematike predmeta. Svaki tjedan održavaju se dva sata predavanja.

Provjere znanja

Kontinuirana provjera znanja obuhvaća dvije pismene provjere (međuispit i završni ispit). Provjera na ispitnom roku obuhvaća pismeni i usmeni ispit. Provjerava se znanje na laboratorijskim vježbama, a studenti bodove stječui izradom seminara.

Laboratorijske vježbe

Predviđeno je 15 sati laboratorijskih vježbi. U okviru vježbi studenti uče na praktičnim izvedbama izvora napajanja.

Konzultacije

Konzultacije se održavaju se jednom tjedno.

Seminari

Studenti u grupama (do tri studenta) obrađuju temu iz područja predmeta.

Način ocjenjivanja

Kontinuirana nastava Ispitni rok
Vrsta provjere Prag Udio u ocjeni Napomena / komentar Udio u ocjeni
Laboratorijske vježbe 0 % 10 % 0 % 10 %
Seminar/Projekt 0 % 10 % 0 % 10 %
Međuispit: Pismeni 0 % 40 % 0 %
Završni ispit: Pismeni 0 % 40 %
Ispit: Pismeni 0 % 40 %
Ispit: Usmeni 40 %

Tjedni plan nastave

  1. Izvori električne energije: gradska mreža, elektrokemijski izvori, gorive ćelije, sunčane ćelije, ultrakondenzatori, vjetroelektrane.
  2. Karakteristike pojedinog izvora energije – prednosti i nedostaci.
  3. Izbor optimalnog izvora energije ili njihovih kombinacija.
  4. Učinski poluvodički elementi: MOSFET, IGBT, diode.
  5. Pasivne komponente izvora napajanja: kondenzatori, zavojnice, transformatori, otpornici.
  6. Odvođenje topline.
  7. Elementi za odvođenje topline: hladnjaci, Peltierovi elementi, heat pipe, ventilatori.
  8. Međuispit
  9. Sklopovi izvora napajanja.
  10. Integrirani sklopovi za izvore napajanja.
  11. Sklopovi za napajanje mobilnih uređaja.
  12. Sklopovi za korekciju faktora snage.
  13. Izvedba tiskanih pločica za sklopove napajanja. Elektromagnetska kompatibilnost.
  14. Redundancija u napajanju i načini njezine realizacije. Norme za izvore napajanja.
  15. Završni ispit

Studijski programi

Elektroničko i računalno inženjerstvo -> Elektrotehnika i informacijska tehnologija (Profil)

Elektronika -> Elektrotehnika i informacijska tehnologija (Profil)

Računalno inženjerstvo -> Računarstvo (Profil)

Literatura

Abraham Pressman, Keith Billings, Taylor Morey (2009.), Switching Power Supply Design;;1998;McGraw-Hill, McGraw-Hill
F. L. Luo, Hong Ye (2003.), Advanced DC/DC Converters, CRC Press
T. Williams (2001.), EMC for Product Designers, Newnes
Gregor Hoogers (2003.), Fuel Cell Technology Handbook, CRC Press