Haku

Tehoelektroniikan opetussolu

QR-koodi

Tehoelektroniikan opetussolu

Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli tehostaa sähkötekniikan opiskelijoiden opetusta ja oppimista Savonia-ammattikorkeakoulussa. Työssä pyrittiin luomaan mahdollisimman selkeä sekä havainnollinen opetussolu tehoelektroniikan opetuksen tukemiseksi. Projektin toteuttamisen mahdollisti Semikron Oy:n lahjoittamat tehoelektroniikan komponentit. Insinöörityön alkuosassa selvitettiin, millaisia tehoelektroniikan komponentit ovat ja millaisiin sovelluksiin ne soveltuvat. Lisäksi suunniteltiin esittelytaulut tehoelektroniikan peruskomponenttien esittelyyn. Esiteltävät komponentit jaettiin neljään ryhmään: diodit, tyristorit, IGBT-transistorit sekä SkiiP-teknologiat. Työn loppuosassa käsitellään kahta erilaista esittelykytkentää, joilla on tarkoitus demonstroida IGBT-transistorin sekä tyristorin toimintaa. IGBT-transistorin toimintaa esitellään 1-vaiheisella vaihtosuuntaajakytkennällä, jota voidaan ohjata erilaisilla modulointimenetelmillä, esimerkiksi pulssinleveysmoduloinnilla (Pulse Width Modulation, PWM). PWM-signaali syntyy, kun kolmioaaltoa ja siniaaltoa verrataan toisiinsa. Kolmioaalto syötetään operaatiovahvistimen invertoivaan napaan ja siniaalto ei-invertoivaan napaan. Tällöin operaatiovahvistimesta saadaan positiivinen pulssin, kun siniaalto on suurempi kuin kolmioaalto ja päinvastoin. Näin muodostettu ohjaussignaali syötetään erillisen ohjaimen kautta IGBT-transistoreille. Esittelytaulut saatiin suunniteltua valmiiksi ja vaihtosuuntaajakytkennän todettiin testauksen yhteydessä toimivan oikein. Toimintaperiaate selvitettiin tyristorin toimintaa kuvaavasta kytkennästä sekä suoritettiin kytkennän alustava suunnittelu.

Tallennettuna: