Přejít k hlavnímu obsahu Mobilní verze Mapa webu
Teleinformatika

BNEZ: Napájení elektronických zařízení

Obrázek vystihující předmět
Garant: doc. Ing. Jiří Šebesta, Ph.D.
Zkratka: BNEZ
Rozsah: 26P – 13N – 13L
Zařazení: Bakalářské studium
Kredity: 5
Povinnost: volitelný oborový předmět

Stručný popis

Předmět seznámí studenty se základními principy funkce spínaných i lineárních napájecích zdrojů, naučí je provádět jejich návrh a implementaci s využitím elementárních výpočtů a dostupných návrhových systémů.

Popis předmětu

Absolvent předmětu je schopen
o uvést parazitních vlastnosti elektronických komponent a stanovit jejich vliv na funkci napájecího zdroje
o porovnat vlastnosti základních elektronických komponent a pro danou aplikaci vybrat vhodný typ
o vysvětlit princip funkce lineárních i spínaných zdrojů různých topologií
o na základě požadavků vybrat vhodnou topologii napájecího zdroje (lineárního i spínaného)
o vypočítat hodnoty a požadované mezní parametry klíčových komponent napájecího zdroje
o použít základní dostupné nástroje pro návrh napájecích zdrojů
o navrhnout jištění a chlazení napájecího zdroje

Obsah předmětu (anotace):

Předmět je silně prakticky orientován, cílem je naučit studenta správně vybrat typ a celkově navrhnout napájecí zdroj pro elektronické zařízení. Studenti se detailně seznámí se základními elektronickými komponentami pro konstrukci moderních napájecích zdrojů (aktivních i pasivních) včetně jejich parazitních vlastností. Dále získají přehled o principu a různých topologiích lineárních a spínaných zdrojů, neizolovaných, izolovaných i autonomních. V rámci výuky provádí studenti simulaci elementárních obvodů napájecích zdrojů, návrh napájecího zdroje s využitím dostupných SW nástrojů a návrh desky plošných spojů pro tento zdroj včetně přípravy dat pro jeho výrobu.

Sylabus

1. Úvod do problematiky napájecích zdrojů, princip funkce transformátorů
2. Vlastnosti reálných transformátorů, princip funkce a vlastnosti reálných induktorů
3. Vlastnosti reálných kapacitorů a jejich použití, vlastnosti polovodičových diod, neřízené usměrňovače
4. Vlastnosti polovodičových spínacích prvků (bipolární a unipolární tranzistor, tyristor, triak, diak, IGBT), řízené usměrňovače
5. Referenční zdroje napětí, napěťové referenční diody, zdroje typu band-gap
6. Parametrické stabilizátory a lineární zpětnovazební stabilizátory
7. Integrované spojité (lineární) stabilizátory, nábojové pumpy
8. Základní topologie a princip funkce neizolovaných spínaných měničů s induktory
9. Základní topologie a princip funkce izolovaných spínaných měničů
10. Měniče se synchronním (aktivním) usměrněním, paralelní a vícefázové měniče, můstkové topologie spínaných měničů
11. Kvazirezonanční a rezonanční měniče, korektory účiníku
12. Návrh zpětné vazby napěťových stabilizátorů, jištění a chlazení napájecích zdrojů
13. Autonomní napájecí zdroje: primární a sekundární články, alternativní zdroje elektrické energie