ENERGETSKA ELEKTRONIKA

Predstavitev na temo: "ENERGETSKA ELEKTRONIKA"— Zapis predstavitve:

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

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

3  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=

4 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

5 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

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

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

8 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

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

10 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

11 Regulirani ispravljači
Tiristor a º

12 FILTRIRANJE ISPRAVLJENOG NAPONA
brujanje 100Hz

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

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

15 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

16 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)

17 Izmjenični pretvarači Jednofazni (djelitelji frekvencije)
trofazni f1 f2

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

19 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

20 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

21 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)

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

23 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

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

25 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)

26 od analognog do digitalnog (serijskog) signala

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

28 Osnovne logičke jedinice
LOGIČKA OBRADA PODATAKA Osnovne logičke jedinice

29 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

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

31 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)

32 Izvedba NOR sklopa u bipolatnoj tehnologiji monolitnih integriranih sklopova

33 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)

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

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

36 dvostrana izvedba jedne cjeline

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

38 sučelja mikroprocesorskog sustava
Mikroprocesor u upravljanju tehnološkim procesom