|
|
Nové koncepce výkonových pulsních měničů s použitím extrémně rychlých spínacích polovodičů na bázi karbidu křemíku
Kuzdas, Jan ; Chlebiš,, Petr (oponent) ; Drábek,, Pavel (oponent) ; Vorel, Pavel (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá problematikou pulzních měničů velkého výkonu (desítky kW) při použití nových polovodičů z karbidu křemíků (SiC). Nejprve je analyzován současný stav dané problematiky. Dále navazuje vlastní výzkum v konkrétní oblasti výkonových propustných měničů s pulzním transformátorem. Zde byl kladen velký důraz na minimalizaci rozměrů a hmotnosti. Při volbě detailů koncepce byly důležitými vodítky spolehlivost a robustnost. Aby bylo dosaženo definovaných cílů, bylo nutné použít nejnovější dostupné spínací tranzistory a diody a neobvykle velkou spínací frekvenci měniče (100 kHz při výkonu cca 16 kW). Díky tak vysoké spínací frekvenci bylo dosaženo malých rozměrů jak pulzních transformátorů, tak výstupních tlumivek. Dílčí samostatnou teoretickou oblastí práce byla optimalizace vysokofrekvenčního impulzního transformátoru s ohledem na minimální objem a hmotnost jádra a vinutí. Zde bylo provedeno několik analytických řešení optimalizačních úloh, jejichž výsledky by mohly mít přesah do realizační praxe v oblasti spínaných zdrojů. Kombinace velkého spínacího kmitočtu, rychlých polovodičů a velkého výkonu přináší nárůst různých parazitních jevů v silových obvodech měniče. V práci jsou tyto jevy detailně analyzovány. Řešení vedoucí k jejich minimalizaci případně úplnému odstranění byla teoreticky navržena a v experimentální části práce úspěšně realizována, ověřena a dále dopracována. Detailní popis realizace funkčního vzorku a série ověřovacích měření jsou uvedeny v závěrečné části práce.
|
|
|
Částečné výboje v elektronických zařízeních pracujících na vyšších kmitočtech
Havlíček, Tomáš ; Maschke, Jan (oponent) ; Dřímal,, Jiří (oponent) ; Boušek, Jaroslav (vedoucí práce)
Předložená práce je zaměřena na rozšíření poznatků z oblasti měření a vyhodnocování částečných výbojů při kmitočtech vyšších než 1 kHz. Popisuje vybudování pracoviště pro měření částečných výbojů, včetně vypracování metodiky měření a kalibrace nutné k dosažení reprodukovatelných výsledků. Součástí práce bylo i vypracování technologie akustických a elektromagnetických senzorů pro diagnostiku a lokalizaci částečných výbojů v elektronických zařízeních pracujících s napětím větším než 500 V. Pro tyto senzory byly vyvinuty elektronické obvody umožňující vyhodnocení měření pomocí amplitudové analýzy signálu sondy. Pro detekci částečných výbojů bylo zapotřebí navrhnout a zkonstruovat zařízení na měření částečných výbojů pracující na principu amplitudové analýzy impulzů částečných výbojů řízené pomocí PC. V další části se práce zabývá ověřením vlastností vybraných součástek. Možnosti pracoviště byly demonstrovány při vývoji izolačních systémů pro impulsní transformátory. Závěry z práce mohou výrazně přispět ke zvýšení kvality nově navrhovaných elektronických zařízení a systémů pracujících s napětím větším než 500 V.
|
|
|
Partial Discharge in Electronic Equipments
Mammadov, Anar ; Maschke, Jan (oponent) ; Dřímal,, Jiří (oponent) ; Boušek, Jaroslav (vedoucí práce)
This dissertation thesis is devoted to study of partial discharge (PD) caused decrease of reliability and lifetime of electronic equipments and systems. PD diagnostic is nowadays well known method for high voltage high power equipments but in case of electronic devices PD testing it is not used routinely despite that there is also a potential for high electric load due to extremely short distances. The risk of PD caused failure is here extremely high because of high working frequency and consequently high repetition rate of PD events. Therefore, this work is focused on investigation of PD activity in electronic equipments. The workplace for PD diagnostic in electronic devices based on switched power supply was designed and made. Working frequency ranges from several hundreds of Hertz up to 100 kHz. The maximal amplitude of PD testing voltage is higher than 10 kV. Despite the simple design this equipment brings high repeatability and reliability of measurement. More than 300 PD tests were made on different electronic devices and electronic components, on planar transformers, and on components for voltage gate drivers for use in high voltage power converters. Possibilities of PD tools in investigation and engineering ofd insulation systems were demonstrated.
|
|
|
Trakční akumulátor Li-ion 28V/40Ah s vestavěnými ochrannými a ovládacími prvky
Kovář, Robert ; Pazdera, Ivo (oponent) ; Vorel, Pavel (vedoucí práce)
Tato práce je návrhem a konstrukčním řešením soustavy akumulátoru Li-Ion + inteligentní nabíječka. Soustava zahrnuje akumulátor sestavený z jednotlivých článků (v sério-paralelním řazení), ochranné a monitorovací elektronické obvody a nabíječku s regulačními obvody. Tyto regulační obvody nabíječky spolupracují s uvedenými monitorovacími obvody akumulátoru. Základem nabíječky je spínaný zdroj (jednočinný propustný měnič s transformátorem). Nabíječka umožňuje při zachování malých rozměrů dodat do zátěže (akumulátoru) poměrně vysoký výkon (až 20A při 28V tj. cca 560W). Použití DC/DC měniče jako základ nabíječky přináší i další výhody, jedná se zejména o vysokou účinnost a snadnou regulaci výstupního proudu.
|
|
|
Laboratorní spínaný napájecí zdroj
Slezák, Jakub ; Petržela, Jiří (oponent) ; Šebesta, Jiří (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá návrhem spínaného zdroje na bázi propustného měniče s výstupním regulovatelným napětím v rozmezí 3 až 30V a zatěžovacím proudem do 1 A. Nejprve je rozebráno teoretické řešení základních typů měničů a problematika spínaných zdrojů. Následuje návrh jednotlivých částí zdroje, který byl nejprve sestaven v testovací verzi na pokusné desce. Poté byla navrhnuta deska plošných spojů a kompletní mechanické řešení. Zdroj je rovněž opatřen digitálními moduly pro měření napětí a proudu a je chráněn proti přetížení.
|
|
|
Výkonový měnič pro umělou napájecí síť
Picmaus, Michal ; Procházka, Petr (oponent) ; Patočka, Miroslav (vedoucí práce)
Práce se zabývá návrhem měniče pro umělou napájecí síť. Je zde uvedena analýza možných řešení tohoto měniče a dále obsahuje dimenzování součástek silového obvodu měniče, návrh filtrů a regulátorů měniče. V návrhu je dále obsažena i simulace dynamických vlastností výstupního střídače v prostředí Matlab Simulink. V práci je uveden i návrh silové desky střídače, budičů a řízení střídače.
|
|
|
Spínaný zdroj 5,5kV/4,3kW s polovodiči z karbidu křemíku
Gabriel, Petr ; Patočka, Miroslav (oponent) ; Vorel, Pavel (vedoucí práce)
Tato práce popisuje vývoj spínaného zdroje s vysokým výstupním napětím 5,5 kV a výkonem 4,3 kW. Práce přímo navazuje na výstupy dvou předcházejících semestrálních projektů. Zadáním práce je dokončit výrobu zbývajících DPS a provést oživení veškerých částí zdroje. Dále je nutné z vyvinutých částí sestavit funkční prototyp zdroje, provést sérii měření dosažených parametrů zdroje a vytvořit technickou dokumentaci elektrické i mechanické části. V této práci jsou zapracovány veškeré etapy návrhu zdroje. Od první teoretické části, popisující různé typy měničů, přes návrh veškerých částí zvoleného typu měniče, až po výslednou realizaci funkčního prototypu zdroje. V závěru práce jsou uvedeny výsledky série měření parametrů zdroje.
|
|
|
Spínaný rezonanční zdroj
Štaud, Stanislav ; Vorel, Pavel (oponent) ; Kratochvíl, Tomáš (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá návrhem sériového rezonančního zdroje s regulací výstupního napětí v můstkovém zapojení jako alternativy spínaného zdroje s pulzně šířkovou modulací. Práce zahrnuje rozbor spínaného sériového rezonančního zdroje, návrh výkonového impulzního transformátoru, řídících a regulačních obvodů. Výsledkem práce má být vytvořený funkční vzorek a kompletní technická a konstrukční dokumentace.
|
|
|
Návrh stabilizovaného napájecího zdroje spínané koncepce
Zelinková, Lenka ; Kováč,, Michal (oponent) ; Brančík, Lubomír (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá ideovým návrhem a realizací spínaného zdroje s nastavitelným výstupním napětím do 25V a zatižitelností maximálně 15A. Zdroj je navržen v zapojení polovičního můstku. Vlastnosti zapojení jsou simulovány v programech PSpice a Micro-Cap. V práci jsou zahrnuty výsledky simulací, konstrukční podklady a výsledky měření na realizovaném funkčním vzorku.
|
|
|
Switching source in electric tractions vehicle
Škunda, Michal ; Vorel, Pavel (oponent) ; Červinka, Dalibor (vedoucí práce)
The first part of this work describes the design and implementation of switch-mode power supply for control circuits for 12/2x24V 4.5A fuel cells. The introduction picks the issue of power sources in electromobiles and final design and implementation of switching power suply. The next part deals with the issues of fast-charger and generators for power transistors. It describes the structure of DC converter and control and protectin circuits of quick-charger. In the end this work describes selected driver circuits and charge tests on fast-charger as evidenced by measurements.
|
host ::
RSS.