Kapcsolóüzemű tápegységek

A tantárgy angol neve: Switching Mode Power Supplies

Adatlap utolsó módosítása: 2009. november 2.

Tantárgy lejárati dátuma: 2009. november 24.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Villamosmérnöki Szak

 

Szabadon választható tantárgy

Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VIAU9202 9 4/0/0/v 5 1/1
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Varjasi István,
4. A tantárgy előadója

Név:

Beosztás:

Tanszék, Int.:

Dr. Hermann Imre

Adjunktus

Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

     
5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

Teljesítményfélvezetők működése, jellemzői.

A teljesítményelektronika passzív alkatrészei (transzformátorok, fojtótekercsek, kondenzátorok, ellenállások) és jellemzői.

Analóg és digitális alapáramkörök.

6. Előtanulmányi rend
Ajánlott:

Elektronika VIEE2019, VIHI3020 (4, 5 szemeszter)

Elektronikus Tápegységek VIAU9003 (6 szemeszter) vagy

Elektronikus átalakítók VIAU3033 (6 szemeszeter)

7. A tantárgy célkitűzése

Jártasság szerzése a kapcsolóüzemű elektronikus tápegységek felépítésében, tervezésében illetve üzemeltetésében.

8. A tantárgy részletes tematikája

1.A hálózatról középfrekvencián leválasztott, több, szabályozott feszültségkimenettel rendelkező egyenfeszültségű tápegységek megvalósítási lehetőségei.

A főáramkör kialakítási lehetőségei, kiválasztási szempontjai. A szabályozott jellemző megválasztása. Az egyes kimenetek feszültségének terhelésfüggése a szaggatott vezetés tartományát is figyelembe véve. Túlterhelésvételem.

2.Szinuszos cosj =1-es hálózati áramfelvételű egyenfeszültségű tápegységek megvalósítási lehetőségei (Hálózatbarát tápegységek).

3.Hálózati frekvenciás, váltakozófeszültség kimenetű (hálózatpótló) tápegységek felépítése, működése. A szünetmentes energiaellátás alapjai.

4.Hangfrekvenciás tartományban vezérelhető kimenetű tápegységek.

A kapcsolási frekvencia megválasztása.

A maximálisan elérhető jelamplitúdó a félvezetők véges átkapcsolási idejét is figyelembe véve félhíd és hídkapcsolásban.

Vezérlési módok. A vivőfrekvencia megkétszerezésének lehetősége a vezérlőjel frekvenciájához képest hídkapcsolásban.

5.Az áram és a feszültség érzékelése, a potenciális elválasztás lehetőségei tápegységekben. Segédenergiaellátás.

6.A kapcsolóelemek vesztesége. A veszteségcsökkentés lehetőségei.

7.A kapcsolóelemek vezérlése, a vezérlőjelek előállítása.

8.Tápegységek tervezésének és konstrukciójának alapjai.

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

Előadás, egy-egy tárgykör lezárásakor laboratóriumi bemutatóval kiegészítve.

10. Követelmények

a., A tárgy sikeres elvégzéséhez feltételezett ismeretek:

A teljesítményelektronika aktív és passzív alkatrészeinek és a lineáris szabályozáselmélet alapjainak ismerete, valamint az analóg és digitális alapáramköröknek és a kapcsolóüzemű DC-DC tápegység alapkapcsolások (Buck, Boost, Buck-Boost, CUK, Flyback, Forward, teljes és félhíd főáramköreinek működési szintű ismerete.

b., Szorgalmi időszakban:

Az előadások rendszeres látogatása a TVSZ szerint. Egy nagyzárhelyi sikeres megírása legalább a pótlási alkalommal.

A félév során lehetővé tesszük fakultatív jelleggel egy-egy tápegység egyedi tervezését, megépítését is. Ha a hallgató a félév során önként vállalt fakultatív feladatát sikeresen megoldja - kérésére – a nagyzárthelyi alól felmentést kaphat.

c., A vizsgaidőszakban:

A félév vizsgával zárul. A vizsga írásbeli.

11. Pótlási lehetőségek

Az érvényes TVSZ szerint

12. Konzultációs lehetőségek

Félév közben egyeztetett időpontban.

A vizsgaidőszakban a vizsgát megelőző napon a kiírt időpontban.

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

1. Rudolf P. Severens, Gordon E. Bloom:

Modern DC-to-DC switchmode power converter circuits.

Mc Graw-Hill.

  1. John D. Lenk: Simplified design of switching power supplies.

Butterworth-Heinemann

3. George C. Charyssis:

High frequency switching power supplies.MC Graw-Hill.

4. Az előadások rövid kivonata kéziratban.

4. Egyéni kívánságra egy-egy résztémából az előadó szakcikkeket is tud ajánlani.

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

 

Kontakt óra

60

Félévközi készülés órákra

50

Felkészülés zárthelyire

10

Házi feladat elkészítése

 

Kijelölt írásos tananyag elsajátítása

 

..

 

Vizsgafelkészülés

30

Összesen

150

15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Név:

Beosztás:

Tanszék, Int.:

Dr.Hermann Imre

adjunktus

Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

 Varjasi István
 docens Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék