Overordnede kursusmål
Kursets overordnede formål er at sætte den studerende i stand til
at analysere og forstå virkemåden af såvel kendte som nye konverter
topologier. Endvidere at give den studerende en forståelse for
fordele og ulemper ved forskellige effektelektronikkomponenter og
konverter topologier, således at der kan laves et grundlæggende
design af en konverter til en given applikation.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
- forstå og analysere kendte og nye konverter kredsløb
- identificere de almindelige reguleringsmetoder (current
mode/voltage mode). som anvendes i Switch mode konvertere
- vurdere fordele og ulemper ved forskellige Switch mode
topologier i forhold til en given applikation
- dimensionere ferrit-transformatorer til Switch mode
konvertere
- dimensionere spoler til Switch mode konvertere
- dimensionere input filtre til Switch mode konvertere
- dimensionere output filtre til Switch mode konvertere
- foretage simple beregninger/simuleringer af feed-back
kredsløbet i en Switch mode konverter
- vurdere egnetheden og anvendelsesmulighederne for forskellige
effektelektronikkomponenter, aktive som passive
- lave et grundlæggende design af en converter ud fra en given
applikation
Kursusindhold
Section 1: Course Introduction
Section 2: Non-isolation DC-DC Converters
Basic concepts and definitions; Analysis of basic power circuits:
Buck, Boost, and Buck-Boost; Calculation of components stress
factors.
Section 3: Isolation DC-DC Converters
Choice and analysis of Isolated converter topologies: Flyback,
Forward, Push-Pull, Half-Bridge, Full-Bridge, SEPIC, Cuk; Steady
state transfer functions; Voltages and currents waveforms in the
circuit; Continuous and discontinuous conduction mode; Selection of
power-semiconductors and passive components; Snubber circuits.
Section 4: Magnetic Components Design
Basic magnetic theory; Transformer and inductor models; Loss
models; High frequency skin and proximity effects; Transformers
& Inductors design examples.
Section 5: Input filter & Output filter Design
Output filter design considerations: voltage ripple, load step,
ESR. Input filter design criterias: high frequency attenuation,
Middlebrook's impedance inequlities theory
Section 6: Controller Design
Feedback loop stability; Choice and design of control and
protection circuits (Error-amplifiers, Auxiliary supply,
undervoltage - and overvoltage protection, current limit etc.).
Driver circuits. PWM-, voltage- and current-mode control.
Bemærkninger
I kurset vil der blive tilstræbt et tæt industrisamarbejde eller
opgaver inspireret af virksomheder. Kurset har en naturlig
fortsættelse i 34653 Power Electronics 2, laboratoriekursus.
(original course no. 31353)
E-learning anvendes i form af on-line voting systems, on-line quiz
(home assignments), chat room, discussion board eller blog og
web-based tools.
Sidst opdateret
02. maj, 2024