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Leistungselektronik (LEE-LE-V)5 ECTS (englische Bezeichnung: Power Electronics)
(Prüfungsordnungsmodul: Leistungselektronik)
Modulverantwortliche/r: Thomas Eberle Lehrende:
Martin März, Madlen Hoffmann
Start semester: |
WS 2020/2021 | Duration: |
1 semester | Cycle: |
jährlich (WS) |
Präsenzzeit: |
60 Std. | Eigenstudium: |
90 Std. | Language: |
Deutsch |
Lectures:
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Leistungselektronik
(Vorlesung, 2 SWS, Martin März, Mon, 12:15 - 13:45, H4; bitte Informieren Sie sich im zugehörigen Studon-Kurs über den tatsächlichen Veranstaltungsort und die Informationen zur Online-Lehre)
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Übungen zu Leistungselektronik
(Übung, 2 SWS, Martin März et al., Mon, 14:15 - 15:45, H14)
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Leistungselektronik Tutorium (optional)
(Tutorium, Madlen Hoffmann et al.)
Inhalt:
Grundlagen der Topologieanalyse: Stationaritätsbedingungen, Strom-Spannungsformen, verbotene Schalthandlungen
Nicht-isolierende Gleichspannungswandler: Grundlegende Schaltungstopologien, Funktionsweise, Dimensionierung
Isolierende Gleichspannungswandler: Grundlegende Schaltungstopologien, Gleichrichterschaltungen, Transformatoren als Übertrager bzw. Energiespeicher
Leistungshalbleiter: Grundlagen des statischen und dynamischen Verhaltens von MOSFET, IGBT und Dioden; Spezifika von WBG-Leistungshalbleitern auf Basis von Siliziumcarbid (SiC) und Galliumnitrid (GaN); Kommutierungsarten; Kurzschluss, Avalanche
Passive Leistungsbauelemente: Induktive Bauelemente (weichmagnetische Kernmaterialien, nichtlineare Eigenschaften, Kernverluste, Wicklungsverluste); Kondensatoren (Technologien und deren Anwendungseigenschaften, sicherer Arbeitsbereich, Brauchbarkeitsdauer, Impedanzverhalten)
Parasitäre Elemente: Niederinduktive Aufbautechniken
Treiber- und Ansteuerschaltungen für Leistungshalbleiter: Grundschaltungen zur Ansteuerung MOS-gesteuerter Bauelemente mit und ohne galvanische Isolation, Schaltungen zur Erhöhung von Störabstand und Treiberleistung, Ladungspumpe, Schutzbeschaltungen, PWM-Modulatoren
Gleichrichter und Leistungsfaktorkorrektur: Phasenan-/abschnittsteuerung, Netzstromverzerrungen, aktive Leistungsfaktorkorrektur
Pulsumrichter: Übersicht und Blockschaltbilder, netzseitige Stromrichter, lastseitige Pulswechselrichter, Dreipunktwechselrichter, Sinus-Dreieck- und Raumzeigermodulation
Lernziele und Kompetenzen:
Die Studierenden können
die Funktionsprinzipien leistungselektronischer Basistopologien mit und ohne galvanische Isolation erklären,
einfache leistungselektronische Wandler analysieren und die für ein Systemdesign relevanten elektrischen und thermischen Parameter berechnen,
die grundlegenden Eigenschaften verschiedener Schaltungslösungen erklären und diskutieren,
die Vor- und Nachteile verschiedener Bauteiltechnologien in einer leistungselektronischen Schaltung bewerten,
einfache leistungselektronische Wandler entwerfen.
Literatur:
Skripte
Scripts accompanying the lecture
Weitere Informationen:
Keywords: Leistungselektronik
www: https://www.lee.tf.fau.de/lehre/
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
- Berufspädagogik Technik (Bachelor of Science)
(Po-Vers. 2020w | TechFak | Berufspädagogik Technik (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Wahlpflichtmodule Fachwissenschaft | Leistungselektronik)
Dieses Modul ist daneben auch in den Studienfächern "Berufspädagogik Technik (Master of Education)", "Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science)", "Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Master of Science)", "Energietechnik (Bachelor of Science)", "Energietechnik (Master of Science)", "Informatik (Bachelor of Science)", "Informatik (Master of Science)", "Mechatronik (Bachelor of Science)", "Mechatronik (Master of Science)", "Medizintechnik (Bachelor of Science)", "Medizintechnik (Master of Science)", "Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science)", "Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science)" verwendbar. Details
Studien-/Prüfungsleistungen:
Leistungselektronik (Prüfungsnummer: 66301)
(englischer Titel: Power Electronics)
zugeh. "mein campus"-Prüfung: | - 66301 Leistungselektronik (Gewichtung: 100.0 %, Prüfung, Form: Klausur, Drittelnoten (mit 4,3), Dauer: 90, 5 ECTS, Prüfung).
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- Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet, 5.0 ECTS
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- Erstablegung: WS 2020/2021, 1. Wdh.: SS 2021, 2. Wdh.: keine Wiederholung
1. Prüfer: | Martin März (100279) |
- Termin: 29.03.2021, 11:00 Uhr, Ort: BASPH
Termin: 06.10.2021, 16:00 Uhr, Ort: BASPH
Termin: 11.04.2022, 16:30 Uhr, Ort: BASPH
Termin: 05.10.2022
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