Kod przedmiotu 02 33 5524 00
Liczba punktów ECTS 3
Nazwa przedmiotu w języku prowadzenia 
Power Devices and Systems
Nazwa przedmiotu w języku polskim Power Devices and Systems (Przyrządy i układy mocy)
Nazwa przedmiotu w języku angielskim 
Power Devices and Systems
Język prowadzenia zajęć angielski
Poziom studiów studia pierwszego stopnia
Kierownik przedmiotu prof. dr hab. inż. Andrzej Napieralski
Realizatorzy przedmiotu
Formy zajęć i liczba godzin w semestrze
Wykład Ćwiczenia Laboratorium Projekt Seminarium Inne Suma godzin w semestrze
Godziny kontaktowe 15 30 0 45
Czy e-learning Nie Nie Nie Nie Nie Nie
Kryteria oceny (waga) 0,00 0,00 0,00
Cel przedmiotu Wprowadzenie do elektroniki mocy: zapoznanie z wykorzystywanymi przyrządami półprzewodnikowymi oraz podstawami działania elektronicznych układów przetwarzania energii (przekształtników) typu przełączającego.
Efekty kształcenia 
Po ukończeniu zajęć student:
1) uzasadnia istotność sprawności i współczynnika mocy jako parametrów przekształtników oraz poszczególnych parametrów przyrządu półprzewodnikowego jako łącznika, a także zalety pracy przełączającej;
2) wiąże działanie najczęściej stosowanych przyrządów półprzewodnikowych mocy z ich budową i fizyką zjawisk;
3) ocenia i porównuje poszczególne przyrządy półprzewodnikowe mocy pod kątem zastosowania w różnych obszarach, w powiązaniu z właściwościami tych przyrządów; 
4) wyjaśnia ograniczenia związane z bezpieczną pracą przyrządu półprzewodnikowego mocy; 
5) analizuje działanie jednego układu z każdej z podstawowych klas przekształtników w powiązaniu z topologią i techniką sterowania, ilustrując to przebiegami prądów i napięć; 
6) dobiera przyrząd półprzewodnikowy do aplikacji oraz oblicza układ chłodzenia i wyznacza optymalne parametry obwodu sterowania, korzystając z dokumentacji technicznej przyrządu;
7) projektuje, konstruuje i uruchamia przekształtnik impulsowy z jednym tranzystorem polowym i obciążeniem rezystancyjnym, w tym generator przebiegu impulsowego, wykorzystując symulator obwodów elektronicznych; 
8) mierzy, wyznacza lub oblicza parametry przyrządów półprzewodnikowych mocy: przebiegi napięć, prądów i mocy chwilowej, czasy przełączania i energię wydzielaną podczas przełączania, moc czynną strat;
9) mierzy, wyznacza lub oblicza parametry przekształtników elektronicznych: wartość średnią i skuteczną, moc czynną, bierną i pozorną, sprawność energetyczną, współczynnik mocy.
Metody weryfikacji efektów kształcenia 
1) kolokwium pisemne
2) kolokwium pisemne, zadanie w ramach kolokwium pisemnego, sprawozdanie
3) kolokwium pisemne, sprawozdanie
4) kolokwium pisemne
5) kolokwium pisemne, sprawozdanie
6) zadanie projektowe, sprawozdanie, zadanie w ramach kolokwium pisemnego
7) zadanie projektowe, sprawozdanie
8) doświadczenie, sprawozdanie, zadanie w ramach kolokwium pisemnego
9) doświadczenie, sprawozdanie, zadanie w ramach kolokwium pisemnego
Wymagania wstępne 
Obwody elektryczne, Fizyka, Pomiary
Treści kształcenia z podziałem na formy 
WYKŁAD
1. Układy przetwarzania energii elektrycznej: elementy, praca ciągła i przełączana, parametry. Rola przyrządów półprzewodnikowych mocy: klucz półprzewodnikowy idealny i rzeczywisty, stany pracy, parametry.
2. Fizyczne podstawy działania przyrządów półprzewodnikowych mocy: blokowanie napięcia i przebicie, mechanizmy przewodzenia prądu, stany dynamiczne.
3. Budowa i działanie przyrządów półprzewodnikowych mocy –  diody prostownicze i przełączające PIN i Schottky’ego, tyrystory konwencjonalne, triaki i diaki, tranzystory bipolarne złączowe, tranzystory polowe z izolowaną bramką, tranzystory bipolarne z izolowaną bramką, tranzystory z indukcją statyczną: specyfika budowy i działania struktur o wysokiej wytrzymałości napięciowej i prądowej; właściwości, parametry i charakterystyki statyczne i dynamiczne.
4. Zastosowanie przyrządów półprzewodnikowych mocy w impulsowych układach elektronicznych: kryteria doboru, podstawowe konfiguracje pracy, działanie i podstawy projektowania prostych obwodów sterowania; wybrane aplikacje – prostowniki, sterowniki prądu przemiennego, przetwornice, falowniki: podstawy działania, rola przyrządów półprzewodnikowych.
5. Niezawodne użytkowanie przyrządów półprzewodnikowych mocy: obszar bezpiecznej pracy; wpływ temperatury na działanie przyrządu, straty mocy, podstawy projektowania prostych torów chłodzenia, radiatory; wpływ układu pracy; proste zabezpieczenia.
6. Modele przyrządów półprzewodnikowych mocy: podstawy budowy, zasady stosowania w komputerowym projektowaniu układów, ograniczenia.

LABORATORIUM
Pierwsza część zajęć laboratoryjnych (24 godz.) obejmuje 12 ćwiczeń o charakterze doświadczalnym, symulacyjnym lub projektowo-obliczeniowym, zgrupowanych w 6 bloków 4-godzinnych. Druga część (6 godz.) obejmuje wykonanie częściowego projektu, wykonanie układu i testy prostego praktycznego przekształtnika elektronicznego.

Treści kształcenia podane dla wykładu są wspólne dla obu form kształcenia, przy czym nie wszystkie są realizowane w obu formach.
Literatura podstawowa 
Napieralski A., Napieralska M.: Polowe półprzewodnikowe przyrządy dużej mocy. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1995. ISBN 83-204-1817-8.
Benda V., Gowar J., Grant D. A.: Power Semiconductor Devices: Theory and Applications. Wiley, 1999. ISBN 0-471-97644-X.
Mohan N., Undeland T.M., Robbins W.P.: Power Electronics: Converters, Applications, and Design. Wiley, 2003. ISBN 0-471-22693-9.
Literatura uzupełniająca 
Maksimović D., Erickson R.W.: Fundamentals of Power Electonics. Kluwer, 2001. ISBN 0-7923-7270-0.
Rashid M.H. (ed.): Power Electronics Handbook. Academic Press, 2006. ISBN 0-12-581650-2.
Przeciętne obciążenie godzinowe studenta pracą własną 
45
Uwagi 
Wykład odbywa się w pierwszej połowie semestru.
Aktualizacja 2015-04-27 09:40:32