25799: مبانی الکترونیک قدرت
نام درس: مبانی الکترونیک قدرت (Fundamentals of Power Electronics)
شماره درس: 25799
پیش‌نیاز(ها): 25032 (الکترونیک 2) یا 25744 (اصول الکترونیک و آزمایشگاه) و 25741 (تبدیل انرژی الکتریکی 1 و آزمایشگاه)
هم‌نیاز(ها): -
تعداد واحد: 3
مقطع: کارشناسی
آخرین ویرایش: فروردین 1394

توضیحات:
این درس دانشجویان را با مفاهیم پایه‌ای مدارهای الکترونیک قدرت و کاربرد ادوات نیمه‌هادی در مبدل‌های قدرت آشنا می‌کند. ابتدا تعاریف مورد استفاده و اساس کار مبدل‌های سوئیچینگ با استفاده از کلیدهای ایده‌ال معرفی می‌شود. سپس ساختمان و نحوه کار سوییچ‌های قدرت نظیر دیود، ترانزیستور دوقطبی ماسفت، IGBT، خانواده تریستورها (IGCT، MCT، GTO و SCR) مورد بررسی قرار می‌گیرد. در ادامه مدارهای درایور، حفاظت و تجهیزات جانبی نظیر هیت‌سینک‌ها معرفی می‌شوند. در خاتمه توپولوژی‌های مختلف مدارهای مبدل قدرت شامل مدارهای یکسوکننده، مبدل‌های DC/DC و اینورترها مورد تحلیل و بررسی قرار می‌گیرند. نهایتا مطالبی در مورد محافظت در برابر اضافه‌ولتاژ و اضافه‌جریان گفته می‌شود.
 
سرفصل‌ها:
  • اصول و روش‌های تبدیل توان الکتریکی:
    • تاریخچه الکترونیک قدرت و کاربردهای آن در صنایع مختلف، تأسیسات، لوازم مصرفی و ...
    • مفاهیم اولیه: شاخص‌های سیگنال‌های پریودیک، کلید ایده‌آل، بازده
    • اصول کار مبدل‌های سوئیچینگ
  • کلیدهای نیمه‌هادی قدرت:
    • آشنایی با انواع کلیدهای نیمه‌هادی قدرت شامل دیود، SCR، Triac، GTO، MCT، IGCT، BJT، Power MOSFET، IGBT
    • مدارهای راه‌انداز
    • مدارهای حفاظت
    • تلفات و محاسبه گرماگیر
  • مبدل‌های AC به DC (یکسوسازها):
    • یکسوکننده‌های غیر کنترل‌شونده (دیودی) تک‌فاز و سه‌فاز
    • یکسوکننده‌های کنترل‌شونده (تریستوری) تک‌فاز و سه‌فاز
    • اثر امپدانس منبع
    • مبدل‌های چهارربعی
  • مبدل‌های DC به DC:
    • مبدل‌های کاهنده
    • مبدل‌های افزاینده
    • مبدل‌های معکوس‌کننده
  • مبدل‌های DC به AC (اینورترها):
    • اینورترهای منبع ولتاژ تک‌فاز
    • اینورترهای منبع ولتاژ سه‌فاز
    • اینورترهای منبع جریان
  • مبدل‌های AC به AC:
    • کلیدهای AC
    • مدارهای کنترل فاز
    • سیکلوکانورترها

مراجع:
  • A. M. Trzynadlowski, Introduction to Modern Power Electronics, John Wiley, 1998
  • M. H. Rashid, Power Electronics: Circuits, Devices and Applications, Prentice Hall, 2005
  • N. Mohan N., T. M. Undeland and W. P. Robbins, Power Electronics: Converters, Applications and Design, John Wiley and Sons, 3rd Ed., 2003
  • D. W. Hart, Introduction to Power Electronics, Prentice Hall International, 1997
  • N. Mohan, First Course on Power Electronics and Drives, MNPER, 2003


 
آخرین به‌روزرسانی: 28 / 3 / 1403