Ε03 Ηλεκτρονικά Ισχύος (Θεωρία)

Εισαγωγή στα ηλεκτρονικά συστήματα ισχύος. Ταξινόμηση των ηλεκτρονικών μετατροπέων ισχύος και πρακτικές εφαρμογές αυτών. Δομή και λειτουργικά χαρακτηριστικά των ημιαγωγικών στοιχείων ισχύος (δίοδοι ισχύος, θυρίστορ, BJT, MOSFET, GTO θυρίστορ, IGBT,…). Στατική και δυναμική ανάλυση, περιοχές ασφαλούς λειτουργίας, απώλειες, κυκλώματα οδήγησης και κυκλώματα προστασίας από μεταβατικές καταστάσεις. Κυκλώματα μη ελεγχόμενων ανορθωτικών διατάξεων (με τη χρήση διόδων ισχύος). Τοπολογίες μονοφασικής και τριφασικής ανόρθωσης. Επίδραση της εσωτερικής αυτεπαγωγής του δικτύου (μετάβαση). Ελεγχόμενοι μετατροπείς με φυσική μετάβαση. Τοπολογίες μονοφασικών και τριφασικών μετατροπέων, πλήρως ελεγχόμενων, φαινόμενα μετάβασης, κυματομορφές τάσεων και ρευμάτων, υπολογισμός ενεργού και άεργου ισχύος. Μετατροπείς συνεχούς ρεύματος σε συνεχές ρεύμα. Παρουσίαση των διαφόρων τεχνικών ελέγχου. Ανάλυση της τεχνικής διαμόρφωσης εύρους των παλμών και εφαρμογή στις βασικές τοπολογίες μετατροπέων συνεχούς ρεύματος σε συνεχές ρεύμα (τοπολογία υποβιβασμού, τοπολογία ανύψωσης, τοπολογία υποβιβασμού-ανύψωσης και τοπολογία πλήρους γέφυρας). Μετατροπείς συνεχούς ρεύματος σε εναλλασσόμενο ρεύμα διακοπτικού τύπου. Βασικές αρχές και πλήρη ανάλυση των διαφόρων τεχνικών ελέγχου. Εφαρμογή σε μονοφασικές και τριφασικές διατάξεις.

Στόχοι Μαθήματος

Ο σκοπός αυτού του μαθήματος είναι να παρέχει τις απαραίτητες γνώσεις για την κατανόηση τηςλειτουργίας των ηλεκτρονικών μετατροπέων ισχύος οι οποίοι βασίζονται στη νέα γενιά των ημιαγωγικώνστοιχείων ισχύος.

Προαπαιτούμενες Γνώσεις

ΑΗΚΜ

Περιεχόμενα

Εισαγωγή στα ηλεκτρονικά συστήματα ισχύος. Ταξινόμηση των ηλεκτρονικών μετατροπέων ισχύος και πρακτικές εφαρμογές αυτών.Δομή και λειτουργικά χαρακτηριστικά των ημιαγωγικών στοιχείων ισχύος (δίοδοι ισχύος, θυρίστορ, BJT, MOSFET, GTO θυρίστορ, IGBT,…). Στατική και δυναμική ανάλυση, περιοχές ασφαλούς λειτουργίας, απώλειες, κυκλώματα οδήγησης και κυκλώματα προστασίας από μεταβατικές καταστάσεις.Κυκλώματα μη ελεγχόμενων ανορθωτικών διατάξεων (με τη χρήση διόδων ισχύος). Τοπολογίες μονοφασικής και τριφασικής ανόρθωσης. Επίδραση της εσωτερικής αυτεπαγωγής του δικτύου (μετάβαση). Ελεγχόμενοι μετατροπείς με φυσική μετάβαση. Τοπολογίες μονοφασικών και τριφασικών μετατροπέων, πλήρως ελεγχόμενων, φαινόμενα μετάβασης, κυματομορφές τάσεων και ρευμάτων, υπολογισμός ενεργού και άεργου ισχύος.Μετατροπείς συνεχούς ρεύματος σε συνεχές ρεύμα. Παρουσίαση των διαφόρων τεχνικών ελέγχου. Ανάλυση της τεχνικής διαμόρφωσης εύρους των παλμών και εφαρμογή στις βασικές τοπολογίες μετατροπέων συνεχούς ρεύματος σε συνεχές ρεύμα (τοπολογία υποβιβασμού, τοπολογία ανύψωσης, τοπολογία υποβιβασμού-ανύψωσης και τοπολογία πλήρους γέφυρας). Μετατροπείς συνεχούς ρεύματος σε εναλλασσόμενο ρεύμα διακοπτικού τύπου. Βασικές αρχές και πλήρη ανάλυση των διαφόρων τεχνικών ελέγχου. Εφαρμογή σε μονοφασικές και τριφασικές διατάξεις.