Praktikum učinske elektronike

Opis predmeta

Upoznavanje sa stvarnim rješenjima učinskih pretvarača i karakteristikama u svezi njihove uporabe. Elektronički učinski pretvarači; sučelje izvora i trošila. Topologije i funkcije pretvarača; osnovne elektroničke učinske pretvorbe. Komponente pretvarača; poluvodičke i magnetske komponente, učinske sklopke, pobudni stupnjevi, istosmjerni i izmjenični filtri. Modeliranje i simulacija pretvarača; mjerenje energetskih i upravljačkih karakteristika. Zaštita i hlađenje. Primjeri primjene pretvarača na laboratorijskim uređajima; usmjerivači, istosmjerni i izmjenični pretvarači, izmjenjivači.

Opće kompetencije

Poznavanje osnovnih topologija i funkcija elektroničkih učinskih pretvarača. Sposobnost izbora pretvarača prema željenoj namjeni. Sposobnost puštanja pretvarača u rad.

Ishodi učenja

  1. objasniti načela rada osnovnih učinskih pretvarača
  2. primijeniti stečena znanja za modeliranje i simulaciju osnovnih učinskih pretvarača.
  3. primijeniti stečena znanja za mjerenja karakterističnih valnih oblika osnovnih učinskih pretvarača.
  4. prilagoditi simulacijski model da bi se dobilo ponašanje modela što bliže stvarnom sklopu.
  5. analizirati rad osnovnih učinskih pretvarača korištenjem rezultata simulacije i mjerenja.
  6. analizirati složeni sustav učinskog pretvarača na osnovne sastavne dijelove.

Oblici nastave

Predavanja

Nastava na predmetu organizirana je kroz 2 nastavna ciklusa. Prvi ciklus sastoji se od 7 tjedana nastave i međuispita, a drugi ciklus od 6 tjedana nastave i završnog ispita. Nastava se provodi kroz ukupno 15 tjedana s tjednim opterećenjem od 1 sata.

Provjere znanja

Provjere znanja sastoje se od međuispita i završnog ispita na kojima se rješavaju numerički zadaci, te pisanja izvješća i seminara o provedenim laboratorijskim vježbama.

Laboratorijske vježbe

Laboratorijske vježbe organizirane su kroz 2 nastavna ciklusa. Prvi ciklus sastoji se od 4 vježbe, a drugi ciklus od 2 vježbe. Nastava se provodi kroz ukupno 15 tjedana s tjednim opterećenjem od 2 sata.

Seminari

Na kraju drugog ciklusa predavanja studenti samostalno izrađuju seminarski rad u kojem pokazuju sposobnost povezivanja teoretskog znanja, modeliranja i simulacije, te analize mjernih rezultata.

Način ocjenjivanja

Kontinuirana nastava Ispitni rok
Vrsta provjere Prag Udio u ocjeni Prag Udio u ocjeni
Laboratorijske vježbe 0 % 30 % 0 % 30 %
Seminar/Projekt 0 % 30 % 0 % 30 %
Međuispit: Pismeni 10 % 10 % 0 %
Završni ispit: Pismeni 10 % 20 %
Završni ispit: Usmeni 10 %
Ispit: Pismeni 10 % 20 %
Ispit: Usmeni 20 %

Tjedni plan nastave

  1. Osnove simulacije sklopova učinske elektronike.
  2. Osnove mjerenja na sklopovima učinske elektronike.
  3. Osnovne sklopke učinske elektronike. Idealizirane karakteristike sklopki.
  4. Topologije i funkcije učinskih pretvarača. Ispravljanje i istosmjerna pretvorba.
  5. Topologije i funkcije učinskih pretvarača. Izmjenjivanje i izmjenična pretvorba.
  6. Upravljačke i energetske karakteristike pretvarača, djelotvornost, faktor snage, faktor faznog pomaka.
  7. Međuispit
  8. Međudjelovanje učinskog pretvarača, izvora i trošila.
  9. Pretvarački sustav za obnovljive izvore energije kao složeni sustav učinske elektronike. Analiza osnovnih dijelova sustava.
  10. Pretvarački sustav za obnovljive izvore energije kao složeni sustav učinske elektronike. Analiza sustava digitalnog upravljanja. Svojstva i mogućnosti. Rad sa sustavom.
  11. Pobudni stupnjevi tiristora i tranzistora (bipolarnih, MOSFET i IGBT). Svojstva i primjena.
  12. Proračun disipirane snage kod učinskih poluvodičkih ventila. Toplinski proračun učinskih poluvodičkih ventila. Analiza odabranog primjera.
  13. Zaštita učinskih poluvodičkih ventila, prigušni članovi, osigurači. Interpretacija i primjena kataloških podataka učinskih poluvodičkih ventila i modula.
  14. Prezentacije seminarskih radova. Analiza složenih sustava učinskih pretvarača.
  15. Završni ispit

Studijski programi

Sveučilišni preddiplomski
Automatika (modul)
Izborni predmeti (6. semestar)
Elektroenergetika (modul)
Izborni predmeti (6. semestar)

Za upis predmeta treba položiti predmete

Literatura

D. W. Hart (1997.), Introduction to Power Electronics, Prentice Hall
B. W. Williams (2006.), Principles and Elements of Power Electronics, B. W. Williams
I. Flegar (2010.), Elektronički energetski pretvarači, Kigen
N. Mohan, T. Undeland, W. Robins (2004.), Power Electronics: Converters, Applications and Design, Wiley

Predavanja

Dr. sc.
Ivan Mrčela

Laboratorijske vježbe

Izvedba

ID 34347
  Ljetni semestar
4 ECTS
R1 Engleski jezik
R1 E-učenje
15 Predavanja
0 Auditorne vježbe
30 Laboratorijske vježbe

Ocjenjivanje

87,5 izvrstan
75 vrlo dobar
62,5 dobar
50 dovoljan