Elektroteknik GR (B), Kraftelektronik, 7,5 hp

Syfte

Syftet med kursen är introducera studenten till kraftelektronik och dess behov i det moderna samhället. Kursen ger studenten grundläggande förståelse för krafthalvledare, deras arbetsprinciper och nödvändiga styrkretsar samt hur de används i olika kretslösningar. Flera vanliga omvandlartopologier beskrivs och analyseras, samt deras olika applikationer såsom strömförsörjning från elnätet, spänningsomvandlare inom ett elektroniksystem, motordrivningar, högspänd likströmsöverföring, etc. Studenten ska därutöver på en övergripande nivå kunna konstruera en kraftelektronikapplikation.

Lärandemål

Efter avslutad kurs ska studenten kunna:
- förklara behov av kraftelektronik i konsument- samt industriella applikationer,
- beskriva hur olika kraftelektronikkomponenter såsom dioder, bipolärtransistorer, MOSFETs, tyristorer, GTO, IGBT fungerar samt hur de används i verkliga kretslösningar,
- beräkna värmeutveckling i elektroniksystem och konstruera nödvändiga kylsystem,
- förklara behov av magnetiska komponenter (transformatorer och induktorer) och dess funktion i kraftelektronik,
- dimensionera induktiva komponenter för omvandlare,
- välja lämplig omvandlartopologi beroende på applikation,
- designa en effektomvandlare för en given applikation,
- analysera olika omvandlares vågformer, spänningsförstärkning och prestanda,
- beskriva hur HVDC- och FACTS-system är uppbyggda.

Innehåll

Kursen är en introducerande kurs i kraftelektronik och innefattar följande områden:
- Kraftelektronikkomponenter
- Gate/Bas drivkretsar
- Överblick över elektriska och magnetiska kretsar
- Värmeutveckling i elektronikkomponenter och kylning
- Diodlikriktare
- Kontrollerad likriktning med tyristorkretsar
- Oisolerade och isolerade DC/DC spänningsomvandlare
- DC/AC omvandlare (Inverters)
- Flernivåomvandlare
- Resonanta (mjukswitchade) omvandlare
- Synkron likriktning
- Högspänningsapplikationer

Behörighet

Elektroteknik GR (A): Ellära I, 7,5 hp samt Analog elektronik, 7,5 hp.

Urvalsregler

Urval sker i enlighet med Högskoleförordningen och den lokala antagningsordningen.

Undervisning

Undervisningen bedrivs i form av webbföreläsningar, räkneövningar, simuleringar och laborationer på distans samt även laborationer vid en obligatorisk sammankomst på campus.

Kursen kräver tillgång till en dator med operativsystemet Windows med rättigheter att installera programvara.

Examination

I101: Inlämningsuppgifter, 1,5 hp
Betygsskala: Underkänd (U) eller Godkänd (G)

L101: Laborationer, 1,5 hp
Betygsskala: Underkänd (U) eller Godkänd (G)

T101: Skriftlig tentamen, 4,5 hp
Betygsskala: På kursen ges något av betygen A, B, C, D, E, Fx och F. A - E är Godkänt, Fx och F är underkänt.

Betygskriterier för ämnet finns på www.miun.se/betygskriterier.

Om student har ett besked från samordnaren vid Mittuniversitetet om pedagogiskt stöd vid funktionsnedsättning, har examinatorn rätt att ge anpassad examination för studenten.

Begränsning av examination

Studenter registrerade på denna version av kursplan har rätt att examineras 3 gånger inom loppet av 1 år enligt angivna examinationsformer. Därefter gäller examinationsform enligt senast gällande version.

Betygsskala

På kursen ges något av betygen A, B, C, D, E, Fx och F. A - E är Godkänt, Fx och F är underkänt.

Övrig information

Laborationerna och inlämningsuppgifter kräver tillgång till dator med operativsystemet Windows och rättigheter att installera programvara.