Riadenie výkonových polovodičových systémov

Študenti získajú vedomosti z oblasti teórie a využitia riadenia výkonových polovodičových systémov. Naučia sa analyzovať, modelovať, navrhovať a simulovať riadiace štruktúry a algoritmy pre pokročilé výkonové polovodičové meniče pre moderné aplikácie v oblasti obnoviteľných zdrojov energie, elektromobility, regulovaných jednosmerných a striedavých elektrických pohonov, batériových úložísk energie. Študenti budú rozumieť riadeniu usmerňovačov riadených šírkovo - impluzovou moduláciou, jednosmerným meničom s obojsmerným tokom energie, meničom s jednotkovým účinníkom, nepriamym meničom frekvencie pomocou simulácie. Ďalej sa naučia využívať techniku automatického generovania kódu v prostredí PLECS a Simulink a základy riadenia výkonových polovodičových systémov pomocou digitálnych signálových mikrokontrolérov.

Študenti sa v rámci laboratórnych cvičení naučia navrhnúť základné riadenie pre jednosmerné meniče a usmerňovače so šírkovo-impulzovou moduláciou a obojsmerným tokom výkonu. Na laboratórnom modeli univerzálneho trojfázového meniča v mostíkovom zapojení sa prostredníctvom automatického generovania kódu naučia riadiť impulzový menič a striedač/usmerňovač s jednotkovým účinníkom a obojsmerným tokom výkonu. Naučia sa používať modernú meraciu techniku, systémy Rapid Contol Prototyping a spracovanie údajov zo snímačov. V rámci cvičení sa zdokonalia v tímovej práci a prezentovaní výsledkov. Študenti tak získajú komplexné znalosti, ktoré budú uplatňovať pri štúdiu nadväzujúcich odborných predmetov z oblasti riadenia a zároveň ich pripravia na prácu špecialistu/špecialistky výkonovej elektroniky.

1. Riadenie meničov pomocou šírkovo-impulzovej modulácie – aplikácia na jednosmerné meniče, striedače a usmerňovače

2. Modelovanie meničov v prostredí PLECS a Simulink

3. Napäťové a prúdové riadenie jednosmerných meničov, integrované riadiace obvody, snímače napätia a prúdu 

4. Šírkové riadenie s fázovým posunom pre nepriame jednosmerné meniče

5. Vektorové riadenie usmerňovačov a striedačov s pulzne-šírkovou moduláciou s obojsmerným tokom výkonu, riadenie meničov s jednotkovým účinníkom

6. Digitálne signálové mikrokontroléry v riadení výkonových polovodičových systémoch

7. Rapid Control Prototyping v prostredí PLECS a Simulink

8. Návrh riadenia priameho jednosmerného meniča

9. Návrh riadenia dvojitého aktívneho meniča v mostíkovom zapojení 

10. Návrh riadenia trojfázového mostíkového meniča pripojeného do siete s jednotkovým účinníkom a obojsmerným tokom výkonu