Behörighetskrav

120 hp inom teknik/naturvetenskap, inklusive grundläggande kunskaper i kretsteori, elektronik, transformmetoder (spec. Fourierserier) och elkraftteknik.

Mål

Efter godkänd kurs ska studenten kunna:

• förklara det statiska och dynamiska beteendet hos grundläggande halvledarkomponenter för kraftelektronik,
• förklara principen för ostyrda likriktare och beräkna prestandaparametrar från medelvärden, RMS-värden och toppvärden av de relaterade kretsparametrarna,
• beräkna övertoner i ingångs- och utgångsströmmar vid likriktning,
• konstruera och analysera olika typer av switchade DC-DC omvandlare,
• redogöra för styrningen av effektomvandlare med hjälp av pulsbreddsmodulering (PWM),
• beskriva den grundläggande funktionsprincipen för switchade växelriktare,
• simulera enkla kraftelektronikkretsar med mjukvara som Spice eller MATLAB/Simulink,
• utföra experiment med omvandlare och jämföra med teoretiska förutsägelser och simuleringar.

Innehåll

Översikt av halvledarkomponenter för kraftelektronik: dioder, tyristorer, transistorer (BJT, MOSFET och IGBT). Likriktare: enfas och trefas diodlikriktare med olika typer av last, medelvärdesuteffekt, prestandaparametrar, övertonsanalys. Switchade DC-DC-omvandlare: konstruktion, analys och styrning av step-down (Buck), step-up (Boost), Buck-Boost och fullbryggsomvandlare. PWM, egenskaper av kontrollerbara switchar, kontinuerlig och diskontinuerlig strömmodus. Switchade DC-AC-omvandlare: grundläggande begrepp, sinusformad PWM.

Undervisning

Föreläsningar, lektioner, laborationer inkluderande simuleringar.

Examination

Skriftlig tentamen (3 hp) och laborationer (2 hp).