ENERGETSKA ELEKTRONIKA pretvaranje raspoložive elekrične energije u potrebnu (karakterom, naponom i frekvencijom) osnovne funkcije USMJERIVAČI (karakter) PRETVARAČI (frekvencija, napon)

  ROTACIJSKI PRETVARAČI Motorgenerator - dva stroja usmjerivač (ispravljač) asinkroni trofazni motor (sinkroni - veće snage) istosmjerni generator  usmjerivač (izmjenjivač) sinkroni trofazni generator istosmjerni motor

 faza   k   Uk   iskrenje   valovitost U= Rotacijski komutacijski pretvarač uzrokuje iskrenje savladava trenje četkica transformator prilagodba napona (mala snaga motora) veliki   faza   k   Uk   iskrenje   valovitost U=

Rotacijski ispravljač s usmjerivačkim ventilima (diodama) širina četkice uža od širine izolacije među lamelama razmak između četkica veći od širine izolacije među lamelama komutacija bez iskrenja

ISPRAVLJAČI Neregulirani Regulirani USMJERAVANJE STRUJE usmjerivačko djelovanje - mogućnost ionizacije molekula kombinacija metala vakuum plinom ili parama punjene cijevi elektroliti poluvodiči ISPRAVLJAČI Neregulirani Regulirani vrijeme vođenja struje kroz korištenu komponentu nepromjenjivo vrijeme vođenja struje koroz korištenu komponentu promjenjivo - izvor napajanja napon (struju) određuju - korišteni spoj - otpor trošila - izvor napajanja napon (struju) određuju - korišteni spoj - otpor trošila - vrijeme vođenja komponente komponente vakuumske diode - punjene plinom ili parama poluvodičke - vakuumske “triode” - punjene plinom ili parama - poluvodičke

Neregulirani ispravljači Poluvalno ispravljanje jednofaznog napona faktor oblika faktor valovitosti Punovalno ispravljanje jednofaznog napona trafo sa srednjim izvodom faktor oblika mosni spoj faktor valovitosti

Poluvalno ispravljanje trofaznog napona faktor oblika faktor valovitosti Punovalno ispravljanje trofaznog napona faktor oblika faktor valovitosti

Diode kombinacija metala selen bakreni oksidul Uprobojno i  manje nego kod Se Uprobojno = 35-40V  do 50mA/cm2 uz hladnjake pad napona u propusnom smjeru do 20% - nisu energetski uporabljivi

Živini ispravljači (ignitroni) elektroda za stvaranje katodne mrlje Hg elektrode za stvaranje katodne mrlje Hg

Energetska poluvodička dioda troslojna - (N+ N- ) P+ VOĐENJE: mali pad U; velika gustoća I ZAPOR: veliki probojni U; mala I - zrakom hlađenje - vodom - tekućim plinom struje > 103A

Regulirani ispravljači Tiristor a 0-180º

FILTRIRANJE ISPRAVLJENOG NAPONA brujanje 100Hz

Stabilizacija napona Z diodom STABILIZACIJA NAPONA I STRUJE Stabilizacija napona Z diodom Stabilizacija napona tranzistorima Ui Up UBE Stabilizacija struje tranzistorima

REGULACIJA I UPRAVLJANJE ISTOSMJERNOG IZVORA upravljanje tiristorom kod reguliranih izvora u istosmjernom strujnom krugu shematizirani prikaz isklopivih tiristora za istosmjernu struju

IZMJENJIVAČI ISTOSMJERNOG NAPONA U IZMJENIČNI mehanička preklopka i filtriranje f ovisi o brzini preklapanja četiri isklopiva tiristora za istosmjernu struju u mosnom spoju i filtriranje dva isklopiva tiristora za istosmjernu struju i transformator sa srednjim izvodom i filtriranje

Istosmjerni pretvarači (DC-DC pretvarači) PRETVARANJE STRUJE Istosmjerni pretvarači (DC-DC pretvarači) potreban napon veći od raspoloživog napona izvora PEX, mjerna i regulacijska tehnika energetski istosmjerni pretvarači (trofazni)

Izmjenični pretvarači Jednofazni (djelitelji frekvencije) trofazni f1 f2

ukupno instalirano > 3000MW 400kV 600MW 450kV 250km ukupno instalirano > 3000MW

upravljanje i regulacija jednofaznog napona REGULACIJA I UPRAVLJANJE IZMJENIČNOG NAPONA upravljanje i regulacija jednofaznog napona s dva tiristora s diodnom mosnim spojem i jednim tiristorom s tirakom

INDUSTRIJSKA ELEKTRONIKA obuhvaća elektroničku tehnologiju za automatizaciju tehnoloških procesa MEHANIZACIJA, UPRAVLJANJE, REGULACIJA, AUTOMATIZACIJA Mehanizacija - preduvjet upravljanja procesima Upravljenje - ne postoji povratna veza (r.v. ne korigira upravljački podatak) Regulacija - postoji povratna veza (r.v. korigira upravljački podatak) osjetilo

Anlogne i digitalne veličine POJMOVI ELEKTRONIČKOG UPRAVLJANJA, REGULACIJE I AUTOMATIZACIJE Anlogne i digitalne veličine unutar granica bilo koja vrijednost analogna veličina unutar granica samo određene vrijednosti (11) digitalna veličina unutar granica samo određene vrijednosti (2)

otpori usklađeni za prijenos max. snage Pojačanje signala Pojačala napona struje snage što manji otpori otpori usklađeni za prijenos max. snage što veći otpori

Tranzistor kao sklopka Tranzistorski okidački sklop pri  U1 do U1’’ (> U1’) vodi T1 U1 < U1’’ vodi T2 U1 > U1’ vodi T1 pri  U1 do U1’’ (< U1’) vodi T2 generiranje jednoznačnih signala 0 i 1

Oblikovanje signala operacijskim pojačalima Operacijska pojačala Oblikovanje signala operacijskim pojačalima invertiranje integriranje deriviranje

Digitaliziranje analogne veličine kodirana, digitalna i analogna vrijednost pogreška se smanjuje smanjenjem “a” (finijom podjelom - većim brojem znamenaka) utjecaj vremena uzorkovanja (ta) na peciznost digitalizacija (V)

od analognog do digitalnog (serijskog) signala

Analogno - digitalni (AD) pretvornici Digitalo - analogni (DA) pretvornici

Osnovne logičke jedinice LOGIČKA OBRADA PODATAKA Osnovne logičke jedinice

jedinica za prijenos zapamćenog signala Logičke jedinice s memorijom jedinice s pamćenjem t1 t2 t1 t2 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 tZ t1 t2 t1 tZ t2

Logička obrada procesa primjenom osnovnih logičkih jedinica električna energija grijalica želja plin šibice eksplozivna atmosfera rezultat mogućnost grijanja

Si (GaAs) E B C MIKROELEKTRONIKA - INTEGRIRANI LOGIČKI SKLOPOVI - monolitni MIKROELEKTRONIKA - INTEGRIRANI LOGIČKI SKLOPOVI - hibridni UV svjetlo UV svjetlo UV svjetlo jetkanje jetkanje Monolitni jetkanje visoka temperatura + ioni B (Al, Ga, In) visoka temperatura + ioni P (As, Sb) razvijanje E B C razvijanje naparivanje metala oksidacija nanašanje fotoosjetljivog sloja nanošenje fotoosjetljivog sloja razvijanje nanašanje fotoosjetljivog sloja oksidacija film film film fotorezist fotorezist fotorezist fotolitografski postupak kod bipolarne tehnologije metal oksid N podloga P područje N+ područje Si (GaAs)

Izvedba NOR sklopa u bipolatnoj tehnologiji monolitnih integriranih sklopova

Si wafer debljine 125mm na kojem je više od 10.000.000 tranzistora - danas procesori 0,13 (0,045) -mikronska tehnologija (>77 milijuna tranzistora) - takt >3 GHz - optimizacija po potrošnji energije sustavske sabirnice i dijelova superbrze memorije (dijelovi memorije se isključuju kad nisu u uporabi)

Programibilni integrirani sklop Izvedba i raspored izvoda programabilnih integriranih sklopova otvor za brisanje programa UV svjetlom

Hibridni integrirani sklopovi - keramička podloga - višeslojni sitotisak - posebne paste - lasersko ugađanje - monolitni sklopovi - SMA tehnologija podjela na blokove (nezavisne cjeline)

dvostrana izvedba jedne cjeline

RAČUNALA U AUTOMATIZACIJI 1939. funkcionalni protutip računala - vakuumske cijevi - John Atanasoff 1943. prosinac - COLOSSUS - Londod - 1500 vakuukmskih cijevi - dekodiranje ENIGME 1945. ENIAC - Iowa State College - 18000 vak.cij. - Von Neuman - programiranje Mikroprocesorski sustav

sučelja mikroprocesorskog sustava Mikroprocesor u upravljanju tehnološkim procesom