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Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Master of Science) >>
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Simulation und Regelung von Schaltnetzteilen (V-SimReg)- Dozent/in
- Prof. Dr.-Ing. Thomas Dürbaum
- Angaben
- Vorlesung
3 SWS, ECTS-Studium, ECTS-Credits: 3,75
nur Fachstudium, Sprache Deutsch, Vorlesung und Übung werden zusammenhängend durchgeführt.
Zeit und Ort: Do 14:00 - 18:00, E 2.11
- Studienfächer / Studienrichtungen
- WPF EEI-MA-LE 1-4
WF EEI-MA 1-4
WPF EEI-BA-LE 5-6
WF ME-MA 1-4
- Voraussetzungen / Organisatorisches
- Vorlesung „Leistungselektronik" und Vorlesung „Schaltnetzteile"
- Inhalt
- Der Entwurf von Schaltnetzteilen setzt in der heutigen Zeit die Simulation von relevanten Topologien voraus. 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)
• Grundschwingungsanalyse (FHA und eFHA) zur Beschreibung resonanter Konverter
• Zustandsraumbeschreibung (State-Plane-Analyse) resonanter Konverter
• Detailbetrachtungen, Vergleich mit Hardware, Schaltverluste Im zweiten Teil der Vorlesung werden mögliche Systemmodellierungen gezeigt, die sowohl Aufschluss über das Kleinsignal- und Großsignalverhalten als auch über das transiente Verhalten geben und damit die Anwendung von herkömmlichen regelungstechnischen Ansätzen erlauben.
Der zweite Teil der Vorlesung gliedert sich folgendermaßen: • Anwendung von ASM und ASIM zur Bestimmung der Kleinsignalübertragungsfunktion
• Mittelung im Zustandsraum (State-Space-Averaging) zur Bestimmung der Kleinsignalübertragungsfunktion • Aufgaben eines Regel-ICs für ein getaktetes Netzteil, Messung von Übertragungsfunktionen
- Empfohlene Literatur
- Begleitende Arbeitsblätter und in diesen angegebene Literatur
- ECTS-Informationen:
- Title:
- Simulation and Control of Switch-Mode Power Supplies
- Credits: 3,75
- 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: 15, Maximale Teilnehmerzahl: 40
- Zugeordnete Lehrveranstaltungen
- UE: Übungen zu Simulation und Regelung von Schaltnetzteilen
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Dozent/in: Dipl.-Ing. Christian Oeder
Zeit und Ort: Do 14:00 - 18:00, E 2.11
- Verwendung in folgenden UnivIS-Modulen
- Startsemester SS 2015:
- Simulation und Regelung von Schaltnetzteilen (SimReg)
- Institution: Lehrstuhl für Elektromagnetische Felder
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