Modulbeschreibung

Die Studierenden

• kennen die Eigenschaften der getakteten Spannungsregler im Allgemeinen und die Eigenheiten der einzelnen Topologien im Speziellen.
• können die Analysemethoden für getaktete Wandler anwenden.
• können für eine gegebene Anwendung die passende Topologie bestimmen und auslegen.
• können eine Leistungsverlustanalyse durchführen.
• kennen die für die Leistungselektronik relevanten Eigenschaften der Kondensatoren.
• kennen die gebräuchlichsten galvanisch isolierten Wandler und können für ein gegebenes Design-Problem eine geeignete Topologie auswählen und dimensionieren.
• kennen das Power Factor Corrector (PFC) Prinzip und die entsprechenden Vorschriften.
• können PFC Schaltungen auslegen.
• können Stromversorgungen auslegen.
• kennen die Funktionsweise der Wechselrichter und können sie einsetzen.
• können eine Spule und einen Transformator dimensionieren.

• kennen die Grundlagen von zeitkontinuierlichen Signalen und Systemen.
• kennen die Grundlagen der analogen Filter.
• können passive analoge Filter auslegen.
• können aktive analoge Filter auslegen.
• kennen die Funktionsweise von Impedanzwandlern.
• können Impedanzwandler auslegen.

• können dynamische Systeme in ihren Eigenschaften analysieren und dafür einen passenden kontinuierlichen Regler so entwerfen, dass der geschlossene Regelkreis vorgegebene Anforderungen erfüllt.
• können die gängigen Reglertypen schaltungstechnisch auslegen und implementieren.
• kennen die Grundlagen der mathematischen Beschreibung von Abtastsystemen (insbesondere die z-Transformation).
• können diskrete Regler in einem Zielsystem implementieren.
• können diskrete Regler im z-Bereich auslegen und optimieren.

• können die Messunsicherheitsanalyse inklusiv Fehlerfortpflanzungsgesetz anwenden.
• kennen die grundlegenden Funktionsweisen von magnetischen Sensoren und Ultraschallsensoren.
• können die zu den obigen Sensortypen gehörenden Messelektronikschaltungen entwickeln.

• können mittels VHDL eine anspruchsvolle digitale Hardware realisieren.
• können eine Applikation mit mittlerer Komplexität auf einem programmierbaren Logikbaustein (FPGA) realisieren.

Während der Unterrichtsphase wird im Kurs Messsysteme eine Prüfung geschrieben. Während der Unterrichtsphase wird im Kurs kontinuierliche und diskrete Regelsysteme eine Prüfung geschrieben und ein Projekt bewertet. Während der Unterrichtsphase wird im Kurs Anwendungen der Leistungselektronik eine Laborarbeit bewertet. Im Kurs Projekt Entwicklung von Digitalschaltungen (VHDL) wird das Projekt bewertet.

Während der Unterrichtsphase wird im Kurs Messsysteme eine Prüfung (Gewicht 5%) geschrieben. Während der Unterrichtsphase wird im Kurs kontinuierliche und diskrete Regelsysteme eine Prüfung (Gewicht 10%) geschrieben und ein Projekt (Gewicht 5%) bewertet. Während der Unterrichtsphase wird im Kurs Anwendungen der Leistungselektronik eine Laborarbeit (Gewicht 7.5%) bewertet. Im Kurs Projekt Entwicklung von Digitalschaltungen (VHDL) wird das Projekt bewertet (Gewicht 15%).

Am Ende des Semesters findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung in vier Teilen statt. Die Kurse Messsysteme (Gewicht 10%), Analoge Filter (Gewicht 15%), Kontinuierliche und diskrete Regelsysteme (Gewicht 15%) sowie Anwendungen der Leistungselektronik (Gewicht 17.5%) bilden je einen Teil der abgesetzten Modulschlussprüfung.

Die Studierenden

• kennen die Grundlagen von zeitkontinuierlichen Signalen und Systemen.
• kennen die Grundlagen der analogen Filter.
• können passive analoge Filter auslegen.
• können aktive analoge Filter auslegen.
• kennen die Funktionsweise von Impedanzwandler.
• können Impedanzwandler auslegen.

• Theoretische Grundlagen analoger Filter
• Passive analoge Filter
• Aktive analoge Filter
• Grundlagen der Impedanzwandler
   

Vorlesung, Selbststudium, Übungen, Laborübung

Skript
Tietze, Schenk: Halbleiterschaltungen
Datenblätter und Applikationsbeschreibung von Bauelementen
Softwarewerkzeuge: Altium, SPICE, MATLAB

Die Unterrichtssprache ist Deutsch, die Unterrichtsunterlagen sind jedoch zum Teil auf Englisch.