Kursplan för Tillämpad design av kraftelektronik på mönsterkort

Kursplan fastställd 2023-02-06 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnApplied design of power electronics on printed circuit boards
  • KurskodEEN195
  • Omfattning7,5 Högskolepoäng
  • ÄgareMPEPO
  • UtbildningsnivåAvancerad nivå
  • HuvudområdeElektroteknik
  • InstitutionELEKTROTEKNIK
  • BetygsskalaUG - Godkänd, Underkänd

Kurstillfälle 1

  • Undervisningsspråk Engelska
  • Anmälningskod 21122
  • Max antal deltagare24 (minst 10% av platserna reserveras för utbytesstudenter)
  • Min. antal deltagare12
  • Blockschema
  • Sökbar för utbytesstudenterJa

Poängfördelning

0123 Konstruktionsövning + lab 4 hp
Betygsskala: UG		 4 hp
0223 Muntlig tentamen 3,5 hp
Betygsskala: UG		 3,5 hp

I program

Examinator

Gå till kurshemsidan (Öppnas i ny flik)

Behörighet

Grundläggande behörighet för avancerad nivå
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Särskild behörighet

Engelska 6
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Kursspecifika förkunskaper

Kursspecifika förkunskapskrav till MPEPO i Antagningsordningen samt
ENM071 - Tillämpad kraftelektronik: komponenter och implementering
eller
DAT096 - Konstruktionsprojekt i inbyggda elektroniksystem

samt
ENM061 - Kraftelektroniska omvandlare
eller motsvarande

Syfte

Syftet med kursen är att utveckla kompetens för den kompletta designprocessen för ett kraftelektroniksystem, ett kortkraftsystem, med avancerade och komplexa belastningar i en begränsad produkt. Designprocessen startar från kraven/produktkunskapen och slutar med en färdigmonterad produkt, en fysisk produkt med en design som är baserad på produktens livscykelkrav. Detta inkluderar skyddskretsar/komponenter, EMI-filter, hur primära och sekundära omvandlare bildar ett kortkraftsystem för DC, hur olika optimeringar påverkar prestandan hos slutprodukten samtidigt som de uppfyller kraven, hur olika block fungerar tillsammans som ett högeffektivt kortkraftsystem och hur olika steg och designbegränsningar bildar slutprodukten.

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

  1. Skapa och utvärdera olika steg i en designprocess från idé till en färdig produkt.
  2. Designa en produkt, med fokus på de kraftelektroniska delarna, utifrån en bas av krav och systemkunskap, med avseende på systemkontext och omgivningsförhållanden kortet är tänkt att verka i.
  3. Separera ett komplext system i fraktioner för att förenkla simuleringar på ett praktiskt ingenjörsmässigt sätt
  4. Analysera och dimensionera delar av en design för att överensstämma med systemgränser
  5. Tolka och rita elektroniska scheman, inklusive grundläggande förståelse och användning av elektroniska symboler och deras koppling till kortets fysiska layout
  6. Konstruera en kortlayout baserad på ett elektroniskt schema
  7. Anpassa produktdesignen till omgivningskraven samt tillämpliga standarder och föreskrifter
  8. Analysera och jämföra olika typer av fel- och transientskydd.
  9. Analysera och utvärdera en design ur ett EMI-perspektiv, d.v.s. hur utstrålade och ledningsburna störningar fortplantar sig och interagerar med olika delar på kretskortet och dess omgivning.
  10. Tillämpa producerbarhet och testbarhet i designen
  11. Diskutera hur termiska hänsyn påverkar olika designval som storlek/volym, luftfuktighet, inomhus, utomhus, kyla, pris etc.
  12. Reflektera över vilket värde som har skapats för andra
  13. Planera projektet, skriva en rapport för att dokumentera projektet och dela erfarenheter med de andra studenterna i kursen.
  14. Visa förmåga att inom projektet göra bedömningar med hänsyn till hållbar utveckling och etiska aspekter genom att:
    • reflektera och kritiskt förhålla sig till olika relevanta dimensioner av hållbar utveckling
    • utföra vetenskapligt skrivande på ett etiskt försvarbart sätt, t.ex. relaterat till plagiat och författarskap
    • tillämpa etiska principer för datainsamling, analys och presentation av resultat

Innehåll

Studenterna kommer att utföra hela designprocessen för en kraftelektronisk omvandlare, från idé till verifieringsmätningar på den konstruerade designen. Designprocessen inkluderar blockdesign med olika syfte och att utföra termiska beräkningar, praktisk EMI (elektromagnetisk interferens) design och transientskyddsdesign. Den elektriska designen kommer att vara en del av kursen som en projektuppgift men hela designflödet kommer att diskuteras och analyseras. Processen inkluderar hur man delar upp krav i relevanta delar för att kunna göra korrekt komplett design, simulering, elektronisk design, layoutdesign, producerbarhet och testbarhet. Även viktiga aspekter som praktisk grundläggande förståelse för hur teknisk livslängd och MTBF påverkar designen.

Organisation

Kursen är uppbyggd kring det praktiska designprojektet där studentgrupperna ska gå igenom hela designprocessen av en kraftelektronikomvandlare, från idé till verifieringsmätningar på den konstruerade designen. Designprocessen stöds av föreläsningar för varje steg och varje steg ska dokumenteras i en skriftlig rapport som lämnas in för bedömning efter varje steg i processen. Projektet utvärderas löpande både tekniskt och enligt tidsplan. I slutet av kursen ska studentgrupperna presentera erfarenheterna för de andra studenterna i kursen.

Litteratur

Inte bestämt än

Examination inklusive obligatoriska moment

För det praktiska designprojektet behöver studenterna vara närvarande och bidra till projektarbetet och till varje inlämning av rapporten. När alla inlämningar är godkända och erfarenheterna delas med de andra grupperna är projektarbetet godkänt, med betyget Godkänd.

Den muntliga examinationen baseras på designprojektet, föreläsningar och diskussioner under kursens gång. Betyget är Godkänd eller Underkänd.

Slutbetyget på kursen är Godkänd eller Underkänd. När både det praktiska designprojektet och den muntliga tentamen är godkänd ges slutbetyget godkänt på kursen.

Kursens examinator får examinera enstaka studenter på annat sätt än vad som anges ovan om särskilda skäl föreligger, till exempel om en student har ett beslut från Chalmers om pedagogiskt stöd på grund av funktionsnedsättning.