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Energietechnik (Bachelor of Science) >>
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Leistungselektronik (EAM-LEE-V)- Dozentinnen/Dozenten
- Prof. Dr.-Ing. Martin März, Dr.-Ing. Jens Igney
- Angaben
- Vorlesung
2 SWS, benoteter Schein, Kredit: 4/4, ECTS-Studium, ECTS-Credits: 5
nur Fachstudium, Sprache Deutsch, Auftaktveranstaltung / Vorlesung: Mi.16.10.19, 10:15-11:45 Uhr H9
Zeit und Ort: Mi 10:15 - 11:45, H9
- Studienfächer / Studienrichtungen
- WPF WING-BA-ET-EN 5 (ECTS-Credits: 5)
WPF WING-BA-IKS-ING-MG9 5-6 (ECTS-Credits: 5)
WPF WING-MA 1-3 (ECTS-Credits: 5)
PF EEI-BA-AET 5-6 (ECTS-Credits: 5)
PF EEI-MA-EuA 1-4 (ECTS-Credits: 5)
PF EEI-MA-AET 1-4 (ECTS-Credits: 5)
PF EEI-MA-AUT 1-4 (ECTS-Credits: 5)
PF EEI-MA-LE 1-4 (ECTS-Credits: 5)
PF EEI-BA-AUT 5-6 (ECTS-Credits: 5)
PF EEI-BA-EuA 5-6 (ECTS-Credits: 5)
PF EEI-BA-LE 5-6 (ECTS-Credits: 5)
WPF ME-BA-MG3 3-6 (ECTS-Credits: 5)
WPF ME-MA-MG3 1-3 (ECTS-Credits: 5)
PF ET-MA-EET ab 1 (ECTS-Credits: 5)
WPF ET-BA ab 5 (ECTS-Credits: 5)
WPF MT-BA-BV 5 (ECTS-Credits: 5)
WF BPT-MA-E 1-3 (ECTS-Credits: 5)
- Voraussetzungen / Organisatorisches
- Die Vorlesung Leistungselektronik wird etwa zu gleichen Teilen vom Lehrstuhl für Leistungselektronik (LEE) und dem Lehrstuhl für Elektrische Antriebe und Maschinen (EAM) durchgeführt.
This lecture is given partly by the chair of power electronics (LEE) and partly by the chair of electrical drives and machines (EAM).
- Inhalt
- Leistungselektronik
Grundlagen der Topologieanalyse (LEE): Stationaritätsbedingungen, Strom-Spannungsformen, verbotene Schalthandlungen
Nicht-isolierende Gleichspannungswandler (LEE): Grundlegende Schaltungstopologien, Funktionsweise, Dimensionierung
Isolierende Gleichspannungswandler (LEE): Grundlegende Schaltungstopologien, Einfluss der galvanischen Trennung zwischen Ein- und Ausgang.
Leistungshalbleiter (LEE): Grundlagen der statischen und dynamischen elektrischen Eigenschaften von MOSFET, IGBT und Dioden (Kennlinien, Schaltverhalten, sicherer Arbeitsbereich)
Passive Leistungsbauelemente (LEE): Induktive Bauelemente (weichmagnetische Kernmaterialien, nichtlineare Eigenschaften, Kernverluste, Wicklungsverluste); Kondensatoren (Technologien und deren Anwendungseigenschaften, sicherer Arbeitsbereich, Impedanzverhalten)
Treiber- und Ansteuerschaltungen für Leistungshalbleiter (LEE): Grundschaltungen zur Ansteuerung MOS-gesteuerter Bauelemente mit und ohne galvanische Isolation, Schaltungen zur Erhöhung von Störabstand und Treiberleistung, Ladungspumpe, Schutzbeschaltungen, PWM-Modulatoren
Gleichrichter und Leistungsfaktorkorrektur (LEE): Phasenanschnittsteuerung, Phasenabschnittsteuerung, Gleichrichterschaltungen, Netzstromverformung, aktive Leistungsfaktorkorrektur
Pulsumrichter AC/AC (EAM): Übersicht, Blockschaltbild, netzseitige Stromrichter, lastseitiger Pulswechselrichter, Sinus-Dreieck- und Raumzeigermodulation, U/f-Steuerung für einen Antrieb, Dreipunktwechselrichter
IGBT, Diode und Elko (EAM): IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) und Diode: Durchlass- und Schaltverhalten, Kurzschluss, Ansteuerung, Schutz, niederinduktive Verschienung, Entwärmung; Elko: Aluminium-Elektrolyt-Kondensatoren, Brauchbarkeitsdauer, Impedanz
Übersicht Mehrpunkt-Topologien (EAM): 3-Punkt Topologien, Gleichrichter- und Wechselrichtervarianten, Raumzeigerdiagramm, Mehrpunkt-Topologien
Halbleiter mit breitem Bandabstand, SiC, GaN (EAM): Materialeigenschaften, Siliziumcarbid (SiC), Galiumnitrid (GaN), Verfügbare Bauelemente und Technologien, Auswirkung auf Aufbau- und SchaltungstechnikPower Electronics
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Pulse-controlled converters (EAM): Overview, block diagram, line-side converter, load-side inverter, sinus-triangular and space vector modulation, V/f-open loop control, three-step inverter
IGBT, Diode and electrolytic capacitor (EAM): IGBT: (Insulated Gate Bipolar Transistor) and Diode: conducting and switching characteristics, short circuit, control, protection, low inductance conductor bars, cooling; electrolytic capacitor: useful life, impedance
Overview of multilevel toplogies (EAM): 3-level topologies, rectifier and inverter variants, space vector diagram, multilevel topologies
Wide band gap semiconductors (EAM): material properties, silicon carbide (SiC), galium nitride (GaN), existing components and technologies, effects on packaging and circuit technology Lernziel
In der Vorlesung werden die Grundlagen zum Verständnis der Spannungswandlerschaltungen gelegt. Dies betrifft sowohl die Funktionsweise der Schaltungen, die Vor- und Nachteile unterschiedlicher Schaltungsprinzipien als auch die Besonderheiten der wesentlichen Komponenten wie Halbleiterschalter und induktive Bauteile.
This lecture provides the basic understanding of switch mode power supplies: the operation of the circuits, the advantages and disadvantages of various circuit principles and the special features of the key components like semiconductor switches and inductive components.
- Empfohlene Literatur
- Skripte
Scripts accompanying the lecture
- ECTS-Informationen:
- Credits: 5
- Zusätzliche Informationen
- Erwartete Teilnehmerzahl: 188
- Zugeordnete Lehrveranstaltungen
- UE: Übungen zu Leistungselektronik
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Dozentinnen/Dozenten: Prof. Dr.-Ing. Martin März, Karsten Knörzer, M. Sc.
Zeit und Ort: Di 16:15 - 17:45, H9
- Verwendung in folgenden UnivIS-Modulen
- Startsemester WS 2019/2020:
- Leistungselektronik (EAM-Leist_Elek-V)
- Institution: Lehrstuhl für Elektrische Antriebe und Maschinen
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UnivIS ist ein Produkt der Config eG, Buckenhof |
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