227-0113-00L  Leistungselektronik

SemesterHerbstsemester 2022
DozierendeJ. W. Kolar
Periodizitätjährlich wiederkehrende Veranstaltung
LehrspracheDeutsch


KurzbeschreibungEinsatzbereiche leistungselektronischer Konverter; Grundkonzept leistungselektronischer Spannungs- und Stromkonversion; Ableitung von DC/DC- (mit und ohne Potentialtrennung), AC/DC-, DC/AC- Konverterstrukturen; Methodik der Analyse sowie Analyse und Berechnung der Funktion; Betriebsverhalten und Betriebsbereich, Dimensionierungskriterien und Dimensionierung der Hauptkomponenten.
LernzielVerständnis des Grundkonzeptes leistungselektronischer Spannungs- und Stromkonversion, der Ableitung von DC/DC- (mit und ohne Potentialtrennung), AC/DC-, DC/AC- Konverterstrukturen, der Methodik der Analyse und der Berechnung der Funktion leistungselektronischer Konverter, des Betriebsbereiches, und der Dimensionierungskriterien und der Dimensionierung der Hauptkomponenten.
InhaltEinsatzbereiche und Anwendungsbeispiele leistungselektronischer Konverter;
Grundkonzept leistungselektronischer Spannungs- und Stromkonversion, Pulsbreitenmodulation, Ableitung der Schaltungsstrukturen; DC/DC Konverter / Tiefsetzsteller, Hochsetzsteller, Hoch-Tiefsetzsteller mit kontinuierlicher und diskontinuierlicher Stromführung, Erweiterung auf DC/AC Konversion basierend auf der Erzeugung von AC Spannungen durch zeitliche Änderung der Differenz unipolarer Ausgangsgleichspannungen; Einphasen-Diodenbrückenschaltung; Aktiver Hochsetz-Einphasengleichrichter mit Sinuseingangsstrom, Toleranzbandstromregelung und kaskadierte Ausgangsspannungs- und unterlagerte Stromregelung mit konstanter Schaltfrequenz, lokale und globale Mittelung pulsfrequent diskontinuierlicher Grössen zur Berechnung der Beanspruchung von Leistungskomponenten; Dreiphasen-AC/DC-Konversion, Diodengleichrichter-Mittelpunktsschaltung mit eingeprägtem Ausgangsstrom, Thyristorfunktion, Tyristorstromrichter (Mittelpunkts- und Vollbrückenschaltung), Zündwinkel, Gleich- und Wechselrichterbetrieb, Kippgrenze; Induktivitäten und Einphasentransformatoren, Wachstumsgesetze und Dimensionierung; Potentialgetrennte DC/DC Konverter, Sperrwandler und Durchflusswandler, Einschalter- und Zweischalterausführung; Einphasen DC/AC Konversion, Vierquadrantensteller, unipolare und bipolare Modulation, Grundschwingungsmodell des Netzverhaltens; Dreiphasen DC/AC Konverter mit Last in Dreiphasen-Sternschaltung, Nullspannungsanteil und strombildender Ausgangsspannungsanteil, Grundfrequenztaktung und Pulsbreitenmodulation mit gemeinsamem Dreieckträgersignal und phasenbezogenen Trägersignalen.
SkriptSkript und Simulationsprogramm für interaktives Lernen und Visualisierung, Uebungen mit Musterlösungen
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzungen: Grundkenntnisse der Elektrotechnik / Schaltungsanalyse und Signaltheorie.
KompetenzenKompetenzen
Fachspezifische KompetenzenKonzepte und Theoriengeprüft
Verfahren und Technologiengefördert
Methodenspezifische KompetenzenAnalytische Kompetenzengeprüft
Entscheidungsfindunggefördert
Medien und digitale Technologiengefördert
Problemlösunggeprüft
Projektmanagementgefördert
Soziale KompetenzenKommunikationgefördert
Kooperation und Teamarbeitgefördert
Kundenorientierunggefördert
Menschenführung und Verantwortunggefördert
Selbstdarstellung und soziale Einflussnahmegefördert
Sensibilität für Vielfalt gefördert
Verhandlunggefördert
Persönliche KompetenzenAnpassung und Flexibilitätgefördert
Kreatives Denkengefördert
Kritisches Denkengefördert
Integrität und Arbeitsethikgefördert
Selbstbewusstsein und Selbstreflexion gefördert
Selbststeuerung und Selbstmanagement gefördert