Gäller för: Läsåret 2023/24
Fakultet: Lunds tekniska högskola
Beslutad av: Programledning E
Beslutsdatum: 2023-04-11
Valfri för: E4-em, F4, F4-es, F4-fel, M4-me, M4-tt
Undervisningsspråk: Kursen ges på begäran på engelska
Syftet med kursen är att ge kunskaper om dimensionering och användning av moderna halvledarkomponenter och relaterade passiva komponenter i deras tillämpningar i kraftelektroniska omvandlare. Lärandet omfattar mekanisk, elektrisk och termisk dimensionering av såväl halvledarkomponenter som induktorer och kondensatorer, samt modellering av deras livslängd givet en viss termisk och elektrisk cykling.
Vidare ger kursen kunskaper om principer för modulation, ström- och spänningsreglering för olika omvandlartyper.
Kursen ger förståelse för tillämpningar av kraftelektroniska omvandlare såsom switchade nätaggregat, motordrivsystem, solcellsomvandlare, elfordonsladdare mm. Vidare studeras kraftnätstillämpningar såsom "Unified Power Flow Controllers" (UPFC), aktiva nätfilter, högspänd likström (HVDC) mm.
Lärandet består av föreläsningar, räkneövningar, simuleringsarbete och labarbete där simuleringar och laborationer är tätt kopplade.
Kunskap och förståelse
För godkänd kurs skall studenten
enskilt och skriftligt kunna:
Färdighet och förmåga
För godkänd kurs skall studenten
enskilt kunna:
Värderingsförmåga och förhållningssätt
För godkänd kurs skall studenten
enskilt kunna
Föreläsningar och räkneövningar
Komponenter:
Dioder, transistorer (BJT, IGBT, MOSFET), material (kisel,
kiselkarbid), induktorer, kondensatorer, sensorer (ström,
spänning). Funktion, mekanisk och termisk design, åldring.
Kopplingar: Driv- och skyddskretsar. Olika bryggor såsom 1Q, 2Q och 3-fas 2- och multinivåomvandlare. Parasitiska komponenter, lastströmmar och jordströmmar.
Modulation och reglering: Bärvågsmodulation, samplad strömreglering, toleransbandsreglering av ström, spänningsreglering.
Tillämpningar: Switchade
nätaggregat, motordrivsystem för lik- och växelströmsmotorer,
solcellsomvandlare, elfordonsladdare, "Unified Power Flow
Controllers" (UPFC), aktiva nätfilter, högspänd likström
(HVDC).
Simuleringsuppgifter och laborationer
Dessa laborationer förbereds genom simuleringsarbete vilket rapporteras som en hemuppgift före laborationen. Efter laborationen skrivs en rapport där simuleringar och mätningar jämförs.
Betygsskala: TH - (U,3,4,5) - (Underkänd, Tre, Fyra, Fem)
Prestationsbedömning: För slutbetyg fordras godkända laborationer och simuleringar som redovisas fortlöpande i rapportform. Individuell skriftlig tentamen (5 tim) av problemlösningstyp med insprängda teorifrågor vid kursens slut.
Om så krävs för att en student med varaktig funktionsnedsättning ska ges ett likvärdigt examinationsalternativ jämfört med en student utan funktionsnedsättning, så kan examinator efter samråd med universitetets avdelning för pedagogiskt stöd fatta beslut om alternativ examinationsform för berörd student.
Delmoment
Kod: 0122. Benämning: Kraftelektronik - komponenter och omvandlare.
Antal högskolepoäng: 5. Betygsskala: TH. Prestationsbedömning: Tentamen Delmomentet omfattar: Tentamen
Kod: 0222. Benämning: Laborationer och simuleringar.
Antal högskolepoäng: 2,5. Betygsskala: UG. Prestationsbedömning: Godkända laborationer och rapporter. Delmomentet omfattar: Godkända laborationer och rapporter.
Förutsatta förkunskaper: ESSF01 Analog elektronik, ESS030, ESSF20 Komponentfysik, ESSF15 Elenergiteknik (E) eller MIE012, EIEF35 Elektroteknikens grunder (M) samt FRT010, FRTF05 Reglerteknik, Allmän kurs.
Begränsat antal platser: Nej
Kursen överlappar följande kurser: EIEN25, EIE023, EIE015
Kursansvarig: Professor Mats Alaküla, mats.alakula@iea.lth.se
Hemsida: https://www.lth.se/iea/utbildning/valfria-kurser-i-lund/kraftelektronik-komponenter-och-omvandlare/
Övrig information: Kursen får inte ingå i examen tillsammans med ETEF10 Kraftelektronik