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Simulation und Regelung von Schaltnetzteilen (V-SimReg)
- Dozent/in
- Prof. Dr.-Ing. Thomas Dürbaum
- Angaben
- Vorlesung
2 SWS, ECTS-Studium, ECTS-Credits: 5
nur Fachstudium, Sprache Deutsch, Vorlesung und Übung finden als BLOCK statt. +++ ACHTUNG: Aufgrund der aktuellen Corona-Pandemie kann diese Lehrveranstaltung zunächst nicht in Präsenz stattfinden. Alle Teilnehmer müssen sich bis Montag, den 20.4.2020 um 12 Uhr im zugehörigen Kurs auf StudOn anmelden. Anschließend ist eine regelmäßige Überprüfung des Kurses notwendig, da über diese Plattform alle wichtigen Informationen und Zugänge zu den Kursinhalten bekanntgegeben werden.+++
Zeit und Ort: Do 14:15 - 17:45, 02.019; Bemerkung zu Zeit und Ort: Vorlesung und Übung finden als BLOCK statt.
- Studienfächer / Studienrichtungen
- WPF EEI-MA-LE 1-4
WF EEI-MA 1-4
WPF EEI-BA-LE 5-6
WF ME-MA 1-4
WPF BPT-MA-E 1-3
- Voraussetzungen / Organisatorisches
- EMPFOHLEN: bestandene Module „Leistungselektronik" und „Schaltnetzteile"
+++ ACHTUNG: Aufgrund der aktuellen Corona-Pandemie kann diese Lehrveranstaltung zunächst nicht in Präsenz stattfinden. Alle Teilnehmer müssen sich bis Montag, den 20.4.2020 um 12 Uhr im zugehörigen Kurs auf StudOn anmelden. Anschließend ist eine regelmäßige Überprüfung des Kurses notwendig, da über diese Plattform alle wichtigen Informationen und Zugänge zu den Kursinhalten bekanntgegeben werden.+++
- Inhalt
- Im ersten Teil der Vorlesung werden sowohl notwendige Grundlagen als auch mögliche Simulationsstrategien und Tools erläutert. Im Einzelnen wird auf folgende Punkte eingegangen:
Analytische Simulation von PWM-Konvertern
Simulation von PWM-Konvertern unter Zuhilfenahme von gemittelten Schaltermodellen (ASM und ASIM)
Diskrete Modellierung von Schaltnetzteilen im Zustandsraum (Discrete Modelling)
Detailbetrachtungen, Vergleich mit Hardware, Schaltverluste
Im zweiten Teil der Vorlesung werden mögliche Systemmodellierungen gezeigt, die Aufschluss über das Kleinsignalverhalten und damit die Anwendung von herkömmlichen regelungstechnischen Ansätzen erlauben.
Der zweite Teil der Vorlesung gliedert sich wie folgt:
Anwendung von ASM und ASIM zur Bestimmung der Kleinsignalübertragungsfunktion
Mittelung im Zustandsraum (State-Space-Averaging) zur Bestimmung der Kleinsignalübertragungsfunktion
Regelung mit unterlagerter Stromregelung
Die Übung vertieft die in der Vorlesung erarbeiteten Methoden an zusätzlichen Beispielen und zeigt einige Simulationsbeispiele.
- Empfohlene Literatur
- Begleitende Arbeitsblätter und in diesen angegebene Literatur
- ECTS-Informationen:
- Title:
- Simulation and Control of Switch-Mode Power Supplies
- Credits: 5
- Prerequisites
- Lecture on „Power Electronics", Lecture on „Switch-Mode Power Supplies"
- Contents
- The first step in the design process of switch-mode power supplies (SMPSs) comprises the simulation of all relevant topologies. In the first part of the lecture both basics as well as strategies and tools for the simulation of SMPSs will be discussed.
The following aspects are covered:
Analytical simulation of PWM-converters.
Simulation of PWM-converters with help of average switch model (ASM) and average switch inductor model (ASIM).
First harmonic (FHA) and extended first harmonic approximation (eFHA) of resonant converters.
State-plane-analysis of resonant converters.
Consideration of details, comparison with hardware, switching-losses
The second part of the lecture discusses modelling techniques in order to describe both the large- and small-signal behaviour as well as the transient performance so that standard control strategies can be applied.
The following aspects are covered in the second part:
Implementation of ASM and ASIM to determine the small-signal behaviour
State-space-averaging to determine the small-signal behaviour
Task of a control-IC for SMPSs, measurement of transfer-functions
- Literature
- Script accompanying the lecture and therein referenced literature
- Zusätzliche Informationen
- Erwartete Teilnehmerzahl: 35
Für diese Lehrveranstaltung ist eine Anmeldung erforderlich. Die Anmeldung erfolgt von Freitag, 3.4.2020, 14:00 Uhr bis Montag, 20.4.2020, 12:00 Uhr über: StudOn.
- Zugeordnete Lehrveranstaltungen
- UE: Übungen zu Simulation und Regelung von Schaltnetzteilen
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Dozent/in: M.Sc. Panagiotis Mantzanas
Zeit und Ort: n.V.; Bemerkung zu Zeit und Ort: Vorlesung und Übung finden als BLOCK statt.
- Verwendung in folgenden UnivIS-Modulen
- Startsemester SS 2020:
- Simulation und Regelung von Schaltnetzteilen (SimReg)
- Institution: Lehrstuhl für Elektromagnetische Felder
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UnivIS ist ein Produkt der Config eG, Buckenhof |
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