Ковалев, Алексей Анатольевич — Электропитание и электроснабжение нетяговых потребителей [Текст] : курс лекций для студентов специальностей 23.05.05 — «Системы обеспечения движения поездов», 13.03.02 — «Электроэнергетика и электротехника»
Поиск по определенным полям
Чтобы сузить результаты поисковой выдачи, можно уточнить запрос, указав поля, по которым производить поиск. Список полей представлен выше. Например:
author:иванов
Можно искать по нескольким полям одновременно:
author:иванов title:исследование
Логически операторы
По умолчанию используется оператор AND.
Оператор AND означает, что документ должен соответствовать всем элементам в группе:
исследование разработка
author:иванов title:разработка
оператор OR означает, что документ должен соответствовать одному из значений в группе:
исследование OR разработка
author:иванов OR title:разработка
оператор NOT исключает документы, содержащие данный элемент:
исследование NOT разработка
author:иванов NOT title:разработка
Тип поиска
При написании запроса можно указывать способ, по которому фраза будет искаться.
Поддерживается четыре метода: поиск с учетом морфологии, без морфологии, поиск префикса, поиск фразы.
По-умолчанию, поиск производится с учетом морфологии.
Для поиска без морфологии, перед словами в фразе достаточно поставить знак «доллар»:
$исследование $развития
Для поиска префикса нужно поставить звездочку после запроса:
исследование*
Для поиска фразы нужно заключить запрос в двойные кавычки:
«исследование и разработка«
Поиск по синонимам
Для включения в результаты поиска синонимов слова нужно поставить решётку «#» перед словом или перед выражением в скобках.
В применении к одному слову для него будет найдено до трёх синонимов.
В применении к выражению в скобках к каждому слову будет добавлен синоним, если он был найден.
Не сочетается с поиском без морфологии, поиском по префиксу или поиском по фразе.
#исследование
Группировка
Для того, чтобы сгруппировать поисковые фразы нужно использовать скобки. Это позволяет управлять булевой логикой запроса.
Например, нужно составить запрос: найти документы у которых автор Иванов или Петров, и заглавие содержит слова исследование или разработка:
author:(иванов OR петров) title:(исследование OR разработка)
Приблизительный поиск слова
Для приблизительного поиска нужно поставить тильду «~» в конце слова из фразы. Например:
бром~
При поиске будут найдены такие слова, как «бром», «ром», «пром» и т.д.
Можно дополнительно указать максимальное количество возможных правок: 0, 1 или 2.
4 разработка
По умолчанию, уровень равен 1. Допустимые значения — положительное вещественное число.
Поиск в интервале
Для указания интервала, в котором должно находиться значение какого-то поля, следует указать в скобках граничные значения, разделенные оператором TO.
Будет произведена лексикографическая сортировка.
author:[Иванов TO Петров]
Будут возвращены результаты с автором, начиная от Иванова и заканчивая Петровым, Иванов и Петров будут включены в результат.
author:{Иванов TO Петров}
Такой запрос вернёт результаты с автором, начиная от Иванова и заканчивая Петровым, но Иванов и Петров не будут включены в результат.
Для того, чтобы включить значение в интервал, используйте квадратные скобки. Для исключения значения используйте фигурные скобки.
Кафедра ЭПП : АлтГТУ
Кафедра «Электроснабжение промышленных предприятий»
Окончил Алтайский политехнический институт по специальности «Электроснабжение промышленных предприятий» в 1977 году. В 1982 г. защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата наук в Уральском политехническом институте.
Банкин С. А. работает на кафедре «Электроснабжение промышленных предприятий» с 1982 г. Его научно-педагогический стаж – 32 года, педагогический – 30 лет.
За отчетный период Банкиным С.А. был прочитан курс лекций «Информационно-измерительная техника и электроника» для направления 140400 «Электроэнергетика и электротехника».
Он руководит дипломным проектированием студентов.
Банкин С.А. — опытный преподаватель, проводящий все виды занятий на высоком методическом уровне и умело сочетающий при этом свои практические и теоретические знания.
В настоящее время Банкин С.А. читает лекции, проводит лабораторные и практические занятия по курсу «Информационно-измерительная техника и электроника» со студентами дневной, вечерней и заочной форм обучения.
Банкин С.А. принимает участие в учебно-методической работе кафедры, за указанный период была разработан стандарт дисциплины «Информационно-измерительная техника и электроника» для всех профилей направления 140400 «Электроэнергетика и электротехника», а также разрабатывается стандарт дисциплины «Эксплуатация цепей оперативного тока электрических станций и подстанций» для профиля «Электроснабжение». Им разработан электронный вариант лекций по курсу «Информационно-измерительная техника и электроника», который раздается студентам. В настоящее время готовится к изданию учебник по курсу «Информационно-измерительная техника и электроника». При его участии разработаны и используются тестовые билеты для аттестации студентов.
Банкин С.А. занимается научно-исследовательской работой по госбюджетной тематике «Повышение надежности систем электроснабжения и
электрооборудования в эксплуатационных условиях».
| № п/п | Наименование учебных изданий, научных трудов и патентов на изобретения и иные объекты интеллектуальной собственности | Форма учебных изданий и научных трудов | Выходные данные | Объем в п. л. | Соавторы |
|---|---|---|---|---|---|
| а) учебные издания | |||||
| 1 | Электротехническое и конструкционное материаловедение: метод. указания к практическим работам для студентов спец. 140400.62 всех форм обучения (метод. указания) | печ. | Норильск: НИИ, 2012. | 1,3 | |
| 2 | Релейная защита и автоматизация систем электроснабжения: программа, метод. указания и контрольные задания для студентов спец. 140211 заочной формы обучения (метод. указания) | печ. | Норильск: НИИ, 2010. | 1,5 | |
| 3 | Программа практики студентов специальности 140211 «Электроснабжение» направления 140200 «Электроэнергетика» (метод. указания) | печ. | Норильск: НИИ, 2012. | 1,25/0,63 | Забусов В.В. |
| 4 | Основы электроснабжения: метод. указания к выполнению лабораторных работ для студентов спец. 140604 «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов» очной формы обучения (метод. указания) | печ. | Норильск: НИИ, 2010. | 1,9 | |
| 5 | Релейная защита и автоматизация систем электроснабжения: метод. указания к выполнению курсовой работы для студентов спец. 140211 «Электроснабжение» всех форм обучения (метод. указания) | печ. | Норильск: НИИ, 2011. | 1,25 | |
| 6 | Релейная защита и автоматизация систем электроснабжения: метод. указания к практическим занятиям и самостоятельным работам для студентов спец. 140211 «Электроснабжение» всех форм обучения (метод. указания) | печ. | Норильск: НИИ, 2010. | 1,25 | |
| 7 | Релейная защита и автоматизация систем электроснабжения: метод. указания к выполнению лабораторных работ для студентов спец. 140211 «Электроснабжение» всех форм обучения (метод. указания) | печ. | Норильск: НИИ, 2010. | 1,25 | |
| 8 | Релейная защита и автоматизация систем электроснабжения: метод. указания к проведению практических занятий и самостоятельных работ для студентов спец. 230201 «Информационные системы и технологии» всех форм обучения (метод. указания) | печ. | Норильск: НИИ, 2010. | 1,25 | |
| 9 | Релейная защита и автоматизация систем электроснабжения: метод. указания к выполнению курсовой работы для студентов спец. 230201 «Информационные системы и технологии» всех форм обучения (метод. указания) | печ. | Норильск: НИИ, 2011. | 1,25 | |
| 10 | Электроматериаловедение: программа, метод. указания и контрольные задания для студентов спец. 140211 заочной формы обучения (метод. указания) | печ. | Норильск: НИИ, 2011. | 0,9 | |
| 11 | Электроматериаловедение: метод. указания к выполнению практических занятий и самостоятельных работ для студентов направления подготовки 140400.62 «Энергетика и электротехника» профиля подготовки «Электроснабжение» всех форм обучения (метод. указания) | печ. | Норильск: НИИ, 2011. | 0,9 | |
| 12 | Электрическое освещение: метод. указания к практическим занятиям и самостоятельным работам для студентов спец. 140211 «Электроснабжение» всех форм обучения (метод. указания) | печ. | Норильск: НИИ, 2010. | 1,0 | |
| 13 | Электрическое освещение: программа, метод. указания и контрольные задания для студентов спец. 140211 «Электроснабжение» заочной формы обучения (метод. указания) | печ. | Норильск: НИИ, 2010. | 1,0 | |
| 14 | Введение в специальность: метод. указания к практическим занятиям и самостоятельным работам для студентов спец. 140211 «Электроснабжение» всех форм обучения (метод. указания) | печ. | Норильск: НИИ, 2010. | 0,5 | |
| 15 | Электротехнологические установки промпредприятий: программа, метод. указания и контрольные задания для студентов спец. 140211 «Электроснабжение» всех форм обучения (метод. указания) | печ. | Норильск: НИИ, 2010. | 0,6 | |
| 16 | Электротехнологические установки промпредприятий: метод. указания к выполнению практических занятий и самостоятельных работ для студентов спец. «Электроснабжение» всех форм обучения (метод. указания) | печ. | Норильск: НИИ, 2010. | 0,6 | |
| 17 | Электротехнологические установки промпредприятий: курс лекций для студентов спец. 140211 «Электроснабжение» всех форм обучения (учебное пособие) | печ. | Норильск: НИИ, 2010. | 0,5 | |
| 18 | Основы электроснабжения: курс лекций для студентов спец. 140604 «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов» очной формы обучения (учебное пособие) | печ. | Норильск: НИИ, 2010. | 5,0 | |
| 19 | Электроматериаловедение: курс лекций для студентов спец. 140211 «Электроснабжение» всех форм обучения (учебное пособие) | печ. | Норильск: НИИ, 2011. | 1,5 | |
| 20 | Релейная защита и автоматизация систем электроснабжения: курс лекций для студентов спец. 230201 «Информационные системы и технологии» очной формы обучения (учебное пособие) | печ. | Норильск: НИИ, 2010. | 7,0 | |
| 21 | Релейная защита и автоматизация систем электроснабжения: курс лекций для студентов спец. 140211 «Электроснабжение» всех форм обучения (учебное пособие) | печ. | Норильск: НИИ, 2010. | 7,0 | |
| 22 | Релейная защита и автоматизация: программа, метод. указания и контрольные задания для студентов спец. 100400 заочной формы обучения (метод. указания) | печ. | Норильск: НИИ, 2002. | 1,9 | |
| 23 | Программа практик студентов специальности 140211 «Электроснабжение» направления 140200 «Электроэнергетика» (метод. указания) | печ. | Норильск: НИИ, 2006. | 1,25/0,4 | Забусов В. В., Папанцева Е.И. |
| 24 | Расчет потерь электрической энергии в системах электроснабжения промышленных предприятий (учебное пособие) | печ. | Норильск: НИИ, 1992. | 6,6 | Максименко Н.Н., Клян А.А. |
| 25 | Электрические станции и подстанции систем электроснабжения: рабочая программа, метод. указания и контрольные задания для студентов заочной формы обучения спец. 1004 (метод. указания) | печ. | Норильск: Завод-втуз при НГМК, 1988. | 1,7/0,85 | Попов А.А. |
| 26 | Релейная защита, автоматика и телемеханика в системах электроснабжения: рабочая программа, метод. указания и контрольные задания для студентов 4-6 курсов спец. 0303 заочной формы обучения (метод. указания) | печ. | Норильск: Завод-втуз при НГМК, 1988. | 2,0/1,0 | Максименко Н.Н. |
| 27 | Релейная защита, автоматика и телемеханика в системах электроснабжения. Оптимизация режимов электропотребления в системах электроснабжения промышленных предприятий: метод. указания к курсовым работам студентов спец. 1004 всех форм обучения (метод. указания) | печ. | Норильск: Завод-втуз при НГМК, 1991. | 3,0/0,75 | Максименко Н.Н., Иванникова Н.Ю., Кирилина О.И. |
| 28 | Оптимизация режимов электропотребления на промышленных предприятиях цветной металлургии (учебное пособие) | печ. | Норильск: НИИ, 1996. | 10,0/5,0 | Максименко Н.Н. |
| 29 | Релейная защита, автоматика и телемеханика в системах электроснабжения. Оптимизация режимов электропотребления в системах электроснабжения промышленных предприятий: метод. указания к курсовым работам для студентов спец. 104000 всех форм обучения (метод. указания) | печ. | Норильск: НИИ, 1996. | 3,0 | Максименко Н.Н. Кирилина О.И. |
| 30 | Релейная защита и автоматика в системах электроснабжения промышленных предприятий: курс лекций (учебное пособие) | печ. | Норильск: НИИ, 2000. | 5,2/2,6 | Максименко Н.Н. |
| 31 | Релейная защита, автоматика и телемеханика в системах электроснабжения: метод. указания к курсовым работам (метод. указания) | эл.р. | Норильск: НИИ, 2006. | ||
| 32 | Релейная защита и автоматизация в системах электроснабжения: метод. указания к лабораторным работам (метод. указания) | эл.р. | Норильск: НИИ, 2006. | ||
| 33 | Электротехническое и конструкционное материаловедение: метод. указания к выполнению практических работ (метод. указания) | рук. | Норильск: НИИ, 2012. | 1,0 | |
| б) научные труды | |||||
| 34 | Гармонические искажения форм кривых токов и напряжений в сетях рудников (научная статья в журнале) | печ. | Культура. Наука. Производство. — 2019. — № 4. — С. 22-30. | 1,13/0,56 | Плотников С. В. |
| 35 | Кафедра теоретической электротехники и электроснабжения предприятий (научная статья) | печ. | Золотой юбилей НИИ. — Норильск: НИИ, 2011. — С. 94-96. | 0,38/0,19 | Козлов П.М. |
| 36 | Проблемы повышения надежности теплоснабжения городов Норильского региона (тезисы доклада) | печ. | Региональная научно-техническая конференция «Крайний Север`96. Технологии, методы, средства.» Электроэнергетическая секция (1996 г., г. Норильск). — Норильск: НИИ, 1996. — С. 19-20. | 0,06/0,03 | Максименко Н.Н. |
| 37 | Упрощенная методика расчета потерь электрической энергии в системах электроснабжения промпредприятий (научная статья) | печ. | Надежность и безопасность электроснабжения северных районов страны: сб. науч. трудов. — Норильск: Завод-втуз при НГМК, 1989. — С. 164-169. | 0,38/0,19 | Максименко Н.Н. |
| 38 | Анализ состава потерь активной мощности на промышленных предприятиях цветной металлургии (научная статья) | печ. | Надежность и безопасность электроснабжения северных районов страны: сб. науч. трудов. — Норильск: Завод-втуз при НГМК, 1989. — С. 171-178. | 0,5/0,12 | Максименко Н.Н., Иванникова Н.Ю., Клян А.А. |
| 39 | Экономическая оценка влияния отклонения показателей качества электроэнергии на потери активной мощности в промышленных системах электроснабжения (научная статья) | печ. | Экономические проблемы Норильского промышленного района: сб. науч. статей. — Норильск: НИИ, 2000. — С. 59-63. | 0,3 | |
| 40 | Методика расчета потерь электроэнергии (тезисы доклада) | печ. | Научно-техническая конференция «Норильский промышленный район: наука, образование, технологии, производство» (24-26 апреля 2001 г., г. Норильск). — Норильск: НИИ, 2001. — С. 65-66. | 0,06 | |
| 41 | Организационно-технические мероприятия по совершенствованию эффективности функционирования промышленных систем электроснабжения (научная статья) | печ. | Организационно-техническое обеспечение сложных производственных систем: сб. науч. трудов. — Норильск: НИИ, 1999. — С. 74-77. | 0,25 | |
| 42 | Оптимизация режимов электропотребления и потребности в кабельных изделиях НГМК (отчет о проведении научно-исследовательских работ) | рук. | Норильск, 1987. — 200 с. — № ГР 01.86 0079500. — Инв. № 02.9.20 005776. | 12,5/4,2 | Клян А.А, Иванникова Н.Ю. |
| 43 | Оптимизация режимов электропотребления и потребности в кабельных изделиях НГМК (отчет о проведении научно-исследовательских работ) | рук. | Норильск, 1987. — 200 с. — № ГР 01.86 0.079500. — Инв. № 02.8.90 051355. | 12,5/4,2 | Клян А.А, Иванникова Н.Ю. |
| 44 | Расчет потерь активной мощности в системах электроснабжения промпредприятий (научная статья в журнале) | печ. | Энергетика. — 1992. — № 4. — С. 34-37. | 0,4/0,1 | Клян А.А., Максименко Н.Н., Кирилина О.И. |
| 45 | Анализ состава потерь активной мощности на промышленных предприятиях цветной металлургии (научная статья в журнале) | печ. | Промышленная энергетика. — 1992. — № 3. — С. 23-25. — В перечне изданий ВАК. | 0,3/0,75 | Максименко Н.Н., Иванникова Н.Ю., Клян А.А. |
Специалисты Удмуртэнерго завершили курс лекций по цифровой трансформации для студентов ИжГСХА
В течение двух недель специалисты «Россети Центр и Приволжье Удмуртэнерго» знакомили студентов и преподавателей Ижевской государственной сельскохозяйственной академии с концепцией цифровой трансформации в электросетевом комплексе региона.
В рамках проекта специалисты Удмуртэнерго прочитали девять лекций, которые посетили более 60 студентов кафедры «Электротехника, электрооборудование и электроснабжение».
В ходе занятий студентов познакомили с основными направлениями и этапами цифровой трансформации электросетевого комплекса региона.
Слушатели курса ознакомились с проектами первого этапа цифровой трансформации: цифровая подстанция и район электрических сетей, принципами действия накопителей электроэнергии, возможностями использования беспилотных летательных аппаратов.
На лекциях ребятам подробно объяснили принципы работы Единого Центра управления сетями, системы управления производственными активами, показали современные средства связи, приборы интеллектуального учета электроэнергии и другие современные технологии.
Закончился курс лекций экскурсией на самый современный в России городской диспетчерский пункт города Ижевска – живой пример реализации концепции «Цифровой трансформации 2030» ПАО «Россети». Объект оборудован цифровыми каналами связи и информационными системами, позволяющими в режиме онлайн осуществлять управление всем электросетевым комплексом столицы Удмуртской Республики.
— Лекции были очень познавательными, позволили по-новому взглянуть на электроэнергетику республики, понять какой она станет в ближайшем будущем, — поделился впечатлениями студент 4 курса факультета «Электротехника, электрооборудование и электроснабжение» ИжГСА Павел Овчинников. — Было интересно слушать преподавателей-энергетиков, которые подавали материал, так сказать, практическим языком.
Энергетика – интересная и перспективная отрасль. После курса лекций я, как и многие мои одногруппники, утвердились в правильности выбора своей будущей профессии.
Дулесова Наталья Валериевна
Дулесова Наталья Валериевна
e—mail: [email protected]
Телефон: 8 (3902) 35-73-18
Адрес: Республика Хакасия, г. Абакан, ул. Комарова, 15, корпус Б ХТИ – филиала СФУ
Google.Scholar: https://scholar.google.ru/citations?view_op=list_works&hl=ru&user=oDb4wJsAAAAJ
Степень: кандидат экономических наук.
Место работы кафедра «Электроэнергетика», Доцент кафедры «Электроэнергетика»
Образование высшее, Красноярский политехнический институт, 1978 г.
Диссертации кандидатская диссертация «Совершенствование инструментов прогнозирования и планирования деятельности энергосбытовых компаний» по специальности 08.
00.05 — Экономика и управление народным хозяйством: экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами промышленности. Сибирский государственный аэрокосмический университет им. академика М.Ф. Решетнева, 2006 г.
Квалификация: инженер-электрик
Специальность: «Электроснабжение промышленных предприятий, городов и сельского хозяйства»
Преподаваемые дисциплины
- Электроснабжение
- Электроснабжение с основами электротехники
- Экономика энергетики
- Специальные вопросы электроснабжения
- Системы электроснабжения
- Основы инженерной и научной деятельности
Наименование направления подготовки и (или) специальности: инженер-электрик по специальности «Электроснабжение промышленных предприятий, городов и сельского хозяйства»
Повышение квалификации и (или) профессиональной переподготовке педагогического работника (при наличии)
- 2020 г.
Разработка электронных курсов в системе LMS Moodle» - 2020 г. Инклюзивное образование в вузе. Модуль 1. Основы инклюзивного образования: от теории к практике
Разработка электронных курсов в системе LMS Moodle»
Стаж работы:
- общий — 42;
- педагогический — 42.
Награды, дипломы, членство в союзах:
1. Общественная работа: с 2010 г. председатель Общественного Совета Управления Федеральной службы судебных приставов по Республике Хакасия
2. Почетная грамота Президиума Верховного Совета Республики Хакасия, 2000 г.
3. Нагрудный знак «Почетный работник высшего профессионального образования», 2006 г.
4. Почетная грамота Администрации города Абакана за значимый вклад в реализацию молодежной политики в городе Абакане и создание условий для формирования активной гражданской позиции молодежи, 2007 г.
5. Почетное звание «Заслуженный работник высшей школы Республики Хакасия», 2012 г.
6. Благодарность за добросовестную многолетнюю работу, ответственное отношение к возложенным обязанностям и активную позицию в решении вопросов, связанных с деятельностью Общественного совета при УФССП России по Республике Хакасия Дулесовой Н.В. от Управления федеральной службы судебных приставов по Республике Хакасия, 2015 г.
7. Почетная грамота директора ХТИ – филиала СФУ за высокую работоспособность, достижение поставленных целей, большой вклад в развитие научных исследований, повышение интеллектуального, культурного и нравственного уровня студентов в связи с профессиональным праздником Днём российской науки, 2016 г.
8. Благодарственное письмо Верховный совет Республики Хакасия, за значительные заслуги в содействии реализации государственной политики в области развития науки и в связи с профессиональным праздником- Днем российской науки, 2020 г
9. Благодарственное письмо Министерства образования и науки Республики Хакасия, за работу в качестве члена жюри Республиканского конкурса научно-исследовательских работ студентов «Научный потенциал Хакасии» в номинации «Общественные науки» и выражает надежду на дальнейшее плодотворное сотрудничество, 2020 г
10.
Сертификат эксперта Республиканского конкурса научно-исследовательских работ студентов «Научный потенциал Хакасии» в номинации «общественные науки», 2020 г
Список учебных изданий
1. Практики студентов направления подготовки 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника» : метод. указания [Текст] / сост. Н.В. Дулесова ; Сиб. федер. ун-т, ХТИ – филиал СФУ. – Абакан : ХТИ — филиал СФУ, 2016. — 51 с.
2. Системы электроснабжения. Контрольно-измерительные материалы [Электронный ресурс] : сборник материалов: учебно-методическое обеспечение / Сиб. федер. ун-т; ХТИ — филиал СФУ ; сост. Н. В. Дулесова. — Электрон. текстовые дан. (0,03Mb). — Абакан : ХТИ — филиал СФУ, 2016. — 1 файл.
3. Системы электроснабжения. Курсовое проектирование [Электронный ресурс] : учебно-методич. пособие: учебно-методическое обеспечение / Сиб. федер. ун-т; ХТИ — филиал СФУ ; сост. Н. В. Дулесова. — Электрон. текстовые дан.
Электрон. граф.(2,68МБ) дан. — Абакан : ХТИ — филиал СФУ, 2016. — 1 файл.
4. Системы электроснабжения [Электронный ресурс] : курс лекций: учебно-методическое обеспечение / Сиб. федер. ун-т; ХТИ — филиал СФУ ; сост. Н. В. Дулесова. — Электрон. текстовые дан. Электрон. граф. дан. ( файла : 4,56 Мбайтов). — Абакан : ХТИ — филиал СФУ, 2016. — 1 файл.
5. Выпускная квалификационная работа по направлению 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника» : метод. указания [Текст] / сост. Н. В. Дулесова ; Сиб. федер. ун-т, ХТИ – филиал СФУ. – Абакан : Ред.-изд. сектор ХТИ – филиала СФУ, 2017. – 56 с.
6. Дулесова, Н.В. Правовые основы энергетики: учебное пособие / А.Н. Туликов; Сиб. федер. ун-т; ХТИ — филиал СФУ. – Абакан : ХТИ — филиал СФУ, 2017. ISBN 978-5-4288-0069-2.–118 с.
7. Дулесова Н.В. Электроснабжение: учебное пособие / Н.В. Дулесова; Сиб. федер. ун-т; ХТИ — филиал СФУ. – Абакан : ХТИ — филиал СФУ, 2019.
–163 с.
Публикации
1. N.V. Dulesova, A.S. Dulesov, D.J. Karandeev, V. I. Khrustalev, T. G. Krasnova. Determining the number of redundant elements of the distribution network in compliance with the specified amount of information entropy. Journal of Physics: Conference Series, Volume 1399, Instrumentation Technology and Environmental Engineering. 2019J. Phys.: Conf. Ser. 1399 055030. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1399/5/055030 (Scopus).
2. N.V. Dulesova, A.S. Dulesov, D.J. Karandeev, V. I. Khrustalev, T. G. Krasnova. Number of redundant elements of the distribution network in compliance with the specified amount of information entropy. Journal of Physics: Conference Series, Volume 1399, Instrumentation Technology and Environmental Engineering. 2019 J. Phys.: Conf. Ser. 1399 055030. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1399/5/055030 (Scopus).
3. А.В. Мизев, Н.В. Дулесова, Анализ нессиметрии напряжения на подстанциях 220/35/10 (6) кВ с использованием программного комплекса / Проспект Свободный – 2020 : материалы XVI Междунар.конф студ, аспирантов и молодых ученых. – Красноярск, 6 апреля по 16 мая 2020 г. – Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2020 – С. 1575-1577 (РИНЦ)
4. Р.Н. Ленкин, Н.В. Дулесова, Повышение надежности ВЛ за счет применения средств защиты от воздействия птиц / Проспект Свободный – 2020 : материалы XVI Междунар.конф студ, аспирантов и молодых ученых. – Красноярск, 6 апреля по 16 мая 2020 г. – Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2020 – С. 1567-1570 (РИНЦ)
Лекция 22: Энергия и мощность | Видео-лекции | Схемы и электроника | Электротехника и информатика
Связанные ресурсы
Лекции (PDF)
Демонстрация: Энергия и мощность в сети RC (PDF)
Демонстрация: Энергия и мощность в CMOS (PDF)
Доброе утро. В ПОРЯДКЕ. Почему он намного ниже? Сегодняшняя тема — Энергия и Власть.
Большую часть времени в этом семестре, по крайней мере до настоящего момента, мы уделяли много внимания скорости. Мы были настоящими фанатами скорости, глядя на то, как быстро мы можем переключать сигнал, как выглядит форма волны во временной области? Мы также рассмотрели частотные характеристики схем.На этой неделе мы потратим кое-что немного другое, и это касается энергии и мощности. Энергия и мощность, безусловно, приобретают гораздо большее значение в этом десятилетии, и будут делать это в будущем. И я собираюсь разработать небольшой пример в конце лекции. И там вы увидите, что если вы будете действовать наивно, ваши карманные устройства, мобильный телефон, ноутбуки и так далее просто взорвутся. Вы должны быть немного осторожны в том, как управлять энергией и мощностью.Прежде чем я перейду к этому, я просто хочу подытожить краткий обзор того, что мы рассмотрели на прошлой неделе. В конце прошлой недели мы рассмотрели положительную обратную связь в аналоговых схемах с использованием операционного усилителя.
И, в частности, мы построили осциллятор. Мы построили генератор, позволяющий заряжать конденсатор. И когда напряжение на конденсаторе сравняется с напряжением на минусовой клемме, он переключается и продолжает это делать. И на выходе вы получите сигнал, который выглядел бы так. Вы получите прямоугольный сигнал на выходе.Итак, на протяжении всего курса мы говорили о получении входных сигналов прямоугольной формы. И это один из примеров того, как вы можете фактически создать прямоугольную волну из первых принципов, используя конденсатор, резисторы и операционный усилитель. Я просто хотел завершить этот небольшой пункт, поговорив об одном применении осциллятора. И это применение осциллятора действительно замкнуло цикл знаний, касающихся цифровых схем, которые мы рассмотрели в этом курсе. Вкратце я хочу рассказать о небольшой цифровой системе с отправителем и получателем.И отправитель отправляет сигнал, получатель получает сигнал, и в этом курсе мы говорили об отправителях, отправляющих последовательность единиц и нулей.
Скажем, например, отправитель хочет отправить какой-то сигнал вроде этого. Мы убедились, что это вполне законный сигнал. Мы получаем какое-то колебательное поведение из-за индуктивности и емкости, связанных с проводом. И что вы сделали, так это то, что вы почти поверили мне, когда я сказал, что это действительно соответствует единице, единице, нулю.Отправитель хочет послать получателю сигнал один, один, ноль, и получатель его получает. Итак, это единица, это единица, это ноль. Но если я приемник, я буду смотреть на прямоугольную волну. Нет такой вещи, как отправка письма по телеграфу. Вы не можете отправить его по телеграфу. Вы отправляете сигнал напряжения или сигнал тока по проводу. Итак, на приемник поступает сигнал напряжения. Некоторое время он будет равным нулю, а затем, может быть, 5 вольт или 3 вольта или что-то еще, что является вашим максимумом, а затем снова ноль.Как мой приемник узнает, что это единица, единица, ноль? Почему это не может быть один, один, один, один, ноль, ноль, ноль? Он не знает.
Как получатель узнает, что это последовательность единиц, единиц и нуля, а не 50 единиц, за которыми следуют 40 нулей? Он не знает. Что нам нужно, так это — чтобы отправители могли общаться с получателями, нам нужно какое-то согласованное время, когда получатели отбирают входящий сигнал и решают, является ли он единицей или нулем. Они оба должны согласовать определенные временные рамки, когда смотреть на ввод.Один из способов справиться с этим — я могу иметь часы, сигнал прямоугольной формы, который мы называем часами в цифровых системах, и отправлять его на другую сторону следующим образом. Этот тактовый сигнал может быть применен к этому отправителю и к этому получателю. Чтобы получить более подробную информацию об этом, позвольте мне порекомендовать страницу 735 заметок к курсу, в которой рассказывается о подробном примере использования часов в цифровой системе. Что я могу сделать, так это создать часы, похожие на прямоугольную волну. Часы показывают схему времени.А еще у меня есть какой-то генератор тактовых сигналов.
И я подключаю его к отправителю, а это — к получателю. И теперь и получатель, и отправитель имеют представление о времени. И что я могу сделать, так это сказать своему получателю, что отправитель и получатель могут заключить между ними соглашение, в котором говорится, что нужно смотреть на сигнал на вашем входе, когда на переднем фронте тактового сигнала. Когда часы поднимаются, когда вы видите нарастающий фронт, посмотрите на значение в проводе, и это значение, которое я отправил. Таким образом, я могу сделать так, чтобы приемник мог смотреть на сигнал.На этом нарастающем фронте он видит ноль, это vOH, смотрит сюда, видит здесь единицу, видит здесь единицу и видит ноль. Итак, он правильно выбрал один, один, ноль на принимающей стороне. И отправитель может отправить сюда ту же последовательность, если у нас будет эта временная база. Этот небольшой краткий обзор схем был дан просто для того, чтобы показать вам применение схемы, которая может генерировать прямоугольную волну. Я могу создать часы с временной базой.
Кроме того, что интересно, гораздо более фундаментальным является то, что мы рассматривали различные абстракции на протяжении всего курса.Мы говорили о дискретизации пространства, рассматривая сгруппированные сигналы. Я также хочу отметить, что часы можно рассматривать как еще одну фундаментальную абстракцию в цифровой области, где то, что я делаю, — это дискретизация времени. Я говорю о том, что, смотрите, в цифровой области мы уже разделили значение на нули и единицы, но до сих пор у нас все еще было непрерывное время. И то, что вы делаете в цифровых системах, — это говорите, что смотрите, давайте все оцифруем или, вернее, все дискретизируем. И давайте также разделим время на эти точки, которые происходят на переднем фронте тактового сигнала, что означает, что схема имеет значение, сигналы имеют значение только тогда, когда часы нарастают.Это имеет тенденцию к дискретизации времени, а это означает, что мне действительно все равно, что происходит с сигналами в это время, до тех пор, пока на переднем фронте часов я получаю правильное значение..jpg)
Эта концепция называется дискретизацией времени. И часы позволяют вам это делать. Помните, что в цифровых системах, о которых вы узнаете в 004, я на самом деле дискретизирую две вещи, дискретизирую значения на нули и единицы, и в то же время также дискретизирую время на время, когда я делаю выборки, и время, когда я игнорирую значения на провода.Я думаю, что вы доберетесь до часов в 6.004 примерно через месяц, поэтому сначала вы просто сосредоточитесь на статике системы, не беспокоясь о каких-либо динамических часах, введенных в схему. Хорошо, это всего лишь небольшая небольшая пауза. На этом позвольте мне перейти к сегодняшней теме энергии и мощности. Почему это важно? Причина, по которой это важно, заключается в том, что на самом деле определяет размер вашего КПК? Вы можете подумать о электронике в наладоннике. Некоторые из вас могут подумать: о, антенна в наладоннике.Нет. Что действительно, действительно определяет размер и вес ваших портативных устройств, ваших КПК, ваших сотовых телефонов, ваших ноутбуков и так далее, так это по большому счету аккумулятор.
На странице 2 у меня есть небольшая карикатура, которая показывает вам, что, если бы вы не узнали об энергии и мощности, мы бы все это делали, чтобы пользоваться сотовыми телефонами. Неудивительно, что самые первые беспроводные телефоны попали в автомобили, потому что у них был большой аккумулятор. Итак, эти беспроводные телефоны у вас были только в машинах. Из-за огромного количества исследований, основанных на знаниях, технологиях, о которых я собираюсь рассказать в сегодняшней лекции и лекции в четверг, вы увидите очень простые и элегантные способы уменьшить количество батареи, которая вам нужна, чтобы иметь возможность получить какой-то функции вне аналоговых или цифровых устройств.Я также хочу, чтобы вы взглянули на страницу 2 раздаточного материала, который я вам здесь дал, раздаточный материал 63. В этом раздаточном материале рассказывается о новейших технологиях цифрового производства. Это не платная реклама IBM. У IBM есть технология под названием CU08. Это называется Blue Logic.
Это называется процесс Copper 08. И в этом процессе, если вы посмотрите, например, на страницу 1, IBM заявляет, что может создать до 72 миллионов вентилей на одном кристалле. С помощью этой технологии они могут построить от 70 до 80 миллионов вентилей, где вентиль, если не указано иное, в значительной степени определяется как эквивалент вентильного элемента NAND с двумя входами.Итак, ваш инвертор, ваш логический элемент NAND и т. Д. Считаются воротами. И они могут построить около 80 миллионов этих маленьких лохов на одном чипе. Вы только представьте себе это. И самый большой чип, который они могут построить, имеет размер стороны от 18 до 19 миллиметров и примерно два сантиметра со стороны. На микросхеме это примерно один квадратный дюйм. Вы можете положить 80 миллионов ворот. На сегодняшний день важнее то, что на самом деле находится на Странице 2. Я обвел две точки на странице 2. Одна вещь, которую я обвел кругом, — это диапазон питания в 0.От 7 до 1,3 вольт. Обратите внимание, что это напряжение, напряжение источника питания для этих микросхем значительно ниже, чем 5 вольт, о которых мы обычно говорили в этом курсе.
В случае сомнений в наших проблемах использовали 5 вольт. Но обратите внимание, что в этой технологии речь идет об использовании напряжений для источника питания VS в диапазоне от 0,7 до Ну, вы сами это узнаете. Второе, что я обвел, — это то, что называется рассеянием мощности. И вы говорите, что рассеиваемая мощность составляет 0,006 микроватт на мегагерц на затвор.В нем говорится, что рассеиваемая мощность составляет 6 нановатт на мегагерц на затвор. Это говорит о том, что каждый вентиль вашей схемы будет рассеивать такую мощность на частоте 1 мегагерц. Из этого следует, что вы сможете преобразовать это единственное число в рассеиваемую мощность в любом чипе, который вы можете построить, в зависимости от количества вентилей, которые у вас есть, частоты, на которой вы запускаете схему, и напряжения, которое вы используете. и так далее и тому подобное. К концу сегодняшней лекции вы сможете взять это число и сопоставить его с рассеиваемой мощностью любого чипа, который вы, возможно, захотите построить с этим.
Это просто служит мотивацией к тому, что к концу этой лекции вы поймете, как очень быстро, за пять секунд или меньше, бум, учитывая чип, о, да, который должен потреблять около 30 Вт энергии. И что вы также сделаете, основываясь на некоторых здесь примерах, оцените мощность не Pentium IV, а чипа, следующего за Pentium VI, назовем это Pentium V, который потреблял бы, если бы он работал на 1 гигагерце. На основании того, что вы узнали, мы представим совершенно шокирующие цифры. С такой мотивацией позвольте мне поговорить о некоторой теории и углубиться в основы энергии и силы.Перейдем к странице 3. Чтобы продолжить теоретическое обсуждение, я хотел бы сосредоточиться на энергии, рассеиваемой в затворе MOSFET. И, по сути, мы поговорим об энергии и мощности в цепях, содержащих переключатели, резисторы и конденсаторы. Затвор MOSFET — это просто наглядный пример теории. Но в основном то, что я собираюсь вам показать или провести сегодня, я расскажу вам, как вычислить мощность и энергию, когда у вас есть конденсаторы, резисторы, источники напряжения и переключатели в вашей цепи.
Мы рассмотрим схему, которая выглядит так. Ваша ванильная схема инвертора. Мой инвертор. Я применяю здесь сигнал VIN. Это могла быть прямоугольная волна. Это может быть какая-то последовательность нулей и единиц. А это инвертор, который мы все знаем и любим. А вот этот парень застрял в конденсаторе. И этот конденсатор предназначен для моделирования емкости входного затвора всего, что управляет этот инвертор, плюс любую емкость провода, ведущего к этому затвору, и так далее. Это просто сосредоточенный конденсатор, который я там воткнул.Мне интересно определить несколько вещей. Один из них — это то, что мы называем резервным питанием. Вы увидите, что все эти термины используются в сотовых телефонах и так далее. В вашем сотовом телефоне производитель вашего мобильного телефона дает вам два числа. Конечно, оба значения сильно преувеличены, но, тем не менее, они дают вам два числа. Одно число — это количество дней, в течение которых аккумулятор сотового телефона будет работать в режиме ожидания, верно? Именно отсюда и происходит ждущий режим.
В режиме ожидания, сколько энергии у вашего сотового телефона или на сколько хватит заряда батареи, это мощность в режиме ожидания.И второе — это то, что мы называем мощностью активного использования. Активное использование — это когда вы звоните по телефону и так далее, сколько энергии потребляется? И снова производитель вашего сотового телефона предоставит вам гораздо меньшее количество активной мощности вашего мобильного телефона. Для обсуждения я предполагаю, что инвертор управляется прямоугольным сигналом следующего вида. Это вин. И я собираюсь загнать это с таким сигналом. Период, приложенный к входу, поэтому я включаю и выключаю инвертор, включаю и выключаю, включаю и выключаю.И T1 секунды для максимума, T2 секунды для минимума. Это инвертор, это входной сигнал, и мы будем возвращаться к нему снова и снова. Вместо того, чтобы напрямую брать эту схему и анализировать ее мощность, я хотел бы сделать все немного окольным путем. Я хотел бы показать вам несколько очень простых схем и проанализировать их резервную и активную мощности.
А затем покажите вам, что эта схема просто представляет собой комбинацию некоторых простых вещей, которые вы видели. Пример 1.Я хотел бы взять простую схему, которая выглядит вот так. Источник напряжения V, приложенный к резистору R, некоторый ток I. И если я приложу напряжение к этому резистору, это напряжение просто появится на резисторе. А степень просто дается VI, который просто V в квадрате, деленный на R. Это 6,002 101 в самой первой главе. Это мощность, рассеиваемая этим резистором, просто V в квадрате, деленная на R. Это мощность, рассеиваемая резистором. Откуда эта сила? Источник напряжения обеспечивает питание.Итак, вот этот парень поставляет эту энергию, а вот этот парень ее рассеивает. Какую энергию я рассеиваю за время T? Помните, мощность — это скорость рассеивания энергии. Таким образом, энергия — это просто мощность, умноженная на время. Для такой схемы энергия, рассеиваемая за время T, равна просто VIT. Для наших ворот помните, что у нас есть две ситуации. У нас есть VS, у нас есть RL, у нас есть RON, vO и vIN.
Итак, vIN высокий. Если vIN высокий по отношению к земле, то RON, переключатель включен, и это схема, которую я вижу. В этой ситуации потребляемая мощность просто равна V в квадрате, деленной на сопротивление.Это просто квадрат VS, разделенный на RL плюс RON. Позвольте мне отметить это звездочкой. Я вернусь к этому позже. Точно так же, когда vIN низкий, MOSFET выключен. А мощность просто нулевая. У меня тока нет, а мощность нулевая. Абсолютно простые вещи. Абсолютно простой. Итак, мощность, когда у меня включен полевой МОП-транзистор, для тех типов инверторов, которые вы видели до сих пор, это мощность, потребляемая инвертором. И эта звездочка здесь просто означает, что задержите эту мысль, мы вернемся к ней чуть позже.Позвольте мне проработать второй пример. В этом втором примере я хотел бы рассмотреть следующую схему, источник напряжения VS со странным расположением переключателей, S1 с сопротивлением R1, конденсатор C таким образом, переключатель S2 и резистор R2. А пока не беспокойтесь о том, как возникнет схема.
Просто представьте, что я нарисовал для вас схему. И я хочу вычислить мощность при определенных условиях. Обратите внимание, что если это выключено, а это выключено, то ни в этом, ни в этом цикле нет тока, а мощность, рассеиваемая цепью, равна нулю.Но есть некоторые расстановки переключателей, для которых я действительно потребляю энергию. Итак, позвольте мне показать вам расположение переключателей. И что я собираюсь сделать, так это предположить, что переключатели открываются и закрываются в следующих периодических циклах. Предположим, что когда он высокий, S1 закрыт, а S2 открыт, а когда он низкий, предположим, что S1 открыт, S2 закрыт. Предположим, это Т, это Т1, это Т2. Эта последовательность должна напоминать тот вход, который я подаю на этот инвертор. Все, что я вам здесь говорю, это то, что я даю вам схему.Я хочу вычислить потребляемую мощность схемы. И я говорю вам, что с частотой, с периодом времени с большой буквы, в течение первых T1 секунд этот переключатель замкнут, а он разомкнут.
Итак, эта схема применима. Во второй половине часов этот переключатель разомкнут, поэтому действует эта схема. И что меня интересует, так это то, какая энергия рассеивается в каждом цикле временного капитала T? И еще хочу узнать среднюю мощность. Просто потратьте около пяти секунд, просто глядя на это, и интуитивно понимаете, что здесь происходит.Я начинаю с того, что помещаю сюда источник напряжения и замыкаю выключатель. Это открыто. Начните с закрытия, что происходит? Когда я закрою переключатель, VS будет заряжать этот конденсатор. Я получаю ток, протекающий через резистор, поэтому я собираюсь заряжать этот конденсатор здесь. Затем допустим, что я разрешаю T1 быть как можно большим, и поэтому этот конденсатор будет заряжен до всех VS. Спустя долгое время этот парень оказывается VS в конденсаторе. И пока он заряжается, у меня есть ток, протекающий через резистор, поэтому он сидит и рассеивает мощность.Обратите внимание, что эта присоска не рассеивает энергию. Он просто накапливает энергию.
Таким образом, энергия, подаваемая источником напряжения, поступает, часть ее накапливается в конденсаторе, а часть рассеивается резистором. Это подводит меня к концу T1. В конце T2 я размыкаю переключатель и замыкаю этот переключатель. Когда я замыкаю переключатель, у меня есть энергия на конденсаторе, и напряжение на конденсаторе начинает пропускать ток через резистор R2. И теперь конденсатор поставляет свою накопленную энергию, и эта накопленная энергия начинает рассеиваться через резистор R2.А если T2 очень длинный, то весь заряд конденсатора разряжается. И напряжение в конденсаторе в конце будет нулевым. Итак, это просто описание того, что происходит на высоком уровне. Теперь давайте продолжим и вычислим из первых принципов энергетику этой небольшой схемы. Давайте посмотрим на всю заглавную букву периода T и в качестве первого шага посмотрим на T1. Когда T1 находится на месте, S1 закрыт, а S2 открыт. Соответственно, схема, которая применяется, выглядит так. У меня VS, S1 замкнут, так что он замкнут, и у меня есть это сопротивление R1, у меня есть эта емкость C, некоторое напряжение VC на конденсаторе.
Вы можете пойти дальше и предположить, что нулевой VC равен нулю. Что я начинаю свою жизнь без напряжения на конденсаторе. Прежде всего, позвольте мне построить кривые и записать выражения, а затем вычислить энергию, подаваемую источником напряжения, а затем посмотреть, куда идет энергия. Вы все знаете или уже должны знать, что если я построю график VC как функцию времени, помните, это действительно легко сделать. VC как функция времени выглядит так. В момент времени T, равный нулю, я говорю вам, что напряжение на конденсаторе равно нулю.Я вам это говорю. Итак, он на нуле. Затем конденсатор заряжается, пока не достигнет VS. Я также знаю, что через долгое время это будет VS, через долгое время это будет VS, и между этими двумя у меня будет функция повышения, которая выглядит так. Аналогичным образом я могу построить для вас график тока. В момент времени T, равный нулю, конденсатор мгновенно выглядит как короткое замыкание, и поэтому ток, с которого я начинаю, будет равен VS, деленному на R1.
Напряжение на конденсаторе равно нулю. Все напряжение падает на резистор R1.Итак, VS, деленное на R1, — это начальный мгновенный ток. И через долгое время, поскольку VC достигает VS, ток будет равен нулю. И между этими двумя точками я получаю экспоненциальный спад. Я мог очень быстро записать выражение для тока. И это просто начальное значение VS, деленное на R1, умноженное на экспоненциальный спад минус T, деленное на постоянную времени для схемы R1C. Вы уже видели это раньше. А вот и та часть, о которой мы сейчас заботимся. Давайте выясним, какова полная энергия, обеспечиваемая источником.Имея дело с вычислениями энергии, вы должны быть очень осторожны с этими словами здесь: поставка, предоставленная, а не рассеиваемая. Рассеянное означает, что резистор сжигает энергию. Обеспечено означает, что источник поставляет эту энергию. Итак, энергия, предоставленная источником в течение T1. Давайте продолжим и вычислим это очень быстро. Энергия, подаваемая источником, — это просто напряжение на источнике, умноженное на ток, подаваемый источником.
Это я. Помните, согласно соглашению о связанных переменных, если у меня есть напряжение на каком-то элементе, а ток в элементе положительный, то этот элемент рассеивает мощность.Если напряжение здесь, скажем, 1 вольт, и он подает ток, если i не в другом направлении, то он подает питание. В этом случае ток i будет снаружи, направляясь наружу. Полная энергия будет мгновенной мощностью, интегрированной во времени, и это просто VS. Помните, что мгновенная мощность равна VS, умноженному на ток i, поэтому мгновенная мощность просто VS, умноженная на i, то есть мгновенная мощность. Чтобы получить энергию, предоставленную источником и некоторое время, я должен интегрировать эту мгновенную мощность за интересующий период T1.2. Итак, здесь есть знак минус, поэтому при нуле эта величина переходит в единицу, так что я получаю единицу. И из-за знака «минус» я попадаю на -T1 / R1C. Все, что я сделал здесь, это просто вычислил, чтобы выполнить эту интеграцию здесь. Что я также собираюсь сделать, так это предположить, что если T1, если время, в течение которого переключатель замкнут, намного, намного больше, чем постоянная времени цепи, T1 намного, намного больше, чем R1C, если это намного, намного больше чем R1C, то этот член обращается в ноль.
2.2. Это довольно интересно. Это довольно простой результат. Если T1 очень велико по сравнению с постоянной времени, тогда половина энергии находится в конденсаторе, а половина ее сожжена R1. Эта энергия не сгорела. Просто хранится. Он накапливается конденсатором. И если вы здесь выполните простую арифметику сохранения энергии, энергия, рассеиваемая в резисторе, плюс энергия, запасенная в конденсаторе, равна энергии, поставляемой источником. Хорошо. Пойдем сейчас в Т2. В T2 S2 закрыт, а S1 открыт.Давайте посмотрим на вторую часть цикла, когда S1 открыт, а S2 закрыт. И что сейчас произойдет, так это то, что левую часть схемы можно игнорировать, и я могу сосредоточиться на этой части. Итак, S2 замкнут. Это RC, мой конденсатор, это vC. Это интересная схема. Каковы исходные условия для этого? Какова ценность vC изначально? Начните, потому что помните, я позволил этой емкости полностью зарядиться, и поэтому изначально у меня есть VS на конденсаторе. Таким образом, энергия на конденсаторе изначально равна ΩCVS ^ 2.
Это энергия на конденсаторе. На этот раз я не буду проходить через такой процесс интеграции, но вы можете, если хотите, и сделайте это очень похожим образом, чтобы сказать, что теперь давайте предположим, что T2 намного больше, чем эта постоянная времени. Если T2 намного больше, чем R2C, это постоянная времени. Если это время намного больше, чем все это время, начальное напряжение VS запускает ток через резистор, и через некоторое время напряжение на конденсаторе падает до нуля, и вся энергия в конденсаторе рассеивается в R.2 и второй полупериод во время T2, если T2 достаточно велик, вся эта энергия рассеивается в этом резисторе R2. И у меня здесь есть это выражение. Так что позвольте мне сказать, что это E1, и позвольте мне сказать, что это E2. Таким образом, E1 рассеивается в резисторе, а E2 рассеивается в R2 во втором полупериоде. Здесь стоит отметить пару интересных моментов. Во-первых, E1 и E2 не зависят от R. Если постоянная времени достаточно мала по сравнению со временем, в течение которого я заряжаю конденсатор, тогда половина энергии получает много энергии в резисторе, и это просто ΩCVS ^ 2.
И если я позволю этому разряду полностью, не имеет значения, через какой резистор я его разряжаю. Это интуиция. Если у меня здесь есть определенная энергия, и я позволяю ей полностью разрядиться, не имеет значения, что это за резистор. Маленький или большой, неважно. Вся эта энергия там рассеивается. Скорость рассеивания энергии будет меняться в зависимости от R2. Если R2 очень мал, то сначала я получаю всплеск мощности, а затем быстрое затухание после этого, но если R2 очень велик, то у меня происходит гораздо более медленное выделение энергии.2f. Это означает, что если f велико, если у меня высокая частота зарядки и разрядки конденсатора, то я заряжаю и разряжаю гораздо чаще, поэтому я собираюсь потреблять больше энергии. Обратите внимание, что в любой момент времени нет прямой связи между источником питания и землей. Что я делаю, так это то, что мой конденсатор является посредником. Я сбрасываю заряд в конденсатор, а конденсатор сбрасывает заряд на землю. Он ведет себя как переключатель конденсатора.
И что он делает, так это то, что он заряжается и разряжается с частотой f.2. Потратьте несколько секунд, глядя на два выражения лица. Эта мощность здесь связана именно с этим соединением между источником питания и землей и той мощностью, которая связана с зарядкой и разрядкой конденсаторов. Вернемся к нашему инвертору прямо сейчас. Это наша схема инвертора. Допустим, я управляю входом с формой волны, показанной здесь. Что ж, я возвращаюсь к той же ситуации, что и здесь. Я управляю входом прямоугольной волной, с T1 и T2 как время высокого и низкого времени. Эквивалентная схема для этого не совсем та, которую мы там видели.Эквивалентная схема для этого будет выглядеть так. У меня VS. И питание VS подключено через RL, VS подключено через RL к конденсатору C. Это мое напряжение vO. Таким образом, VS всегда подключается к земле через этот резистор и конденсатор. И еще у меня есть резистор RON, соответствующий этому полевому МОП-транзистору. И там я включаю и выключаю его таким образом, чтобы он был включен во время T1 и выключен во время T2.
Итак, ситуация здесь немного отличается от той простой ситуации, которую я там вычислил.2f — мощность, потребляемая при зарядке и разрядке конденсатора. Если вы посмотрите на схему, то она потребляет два вида энергии. Один вид мощности связан с током, протекающим непосредственно от VS через RL и RON на землю. О, это, кстати, также предполагает, что T1 равно T2. Итак, в этой схеме есть два вида мощности. Один из них — это мощность, когда переключатель включен, и у меня есть ток, текущий от VS к RL на землю. Обратите внимание, что здесь в знаменателе есть дополнительный множитель два. И эти два возникают потому, что соединение с землей происходит только в половине случаев.2f — это просто мощность, которую я потребил, потому что я заряжаю и разряжаю конденсатор C. Обратите внимание, что в этой схеме инвертора есть два вида мощности. Одна называется резервной мощностью, которая представляет собой статическую мощность, потребляемую схемой, а вторая мощность — динамической мощностью, потому что схема переключается вверх и вниз.
Это относится к звезде, и это относится к двойной звезде. И чтобы продемонстрировать это, у меня есть небольшая демонстрация инвертора. И я собираюсь увеличить частоту прямого действия инвертора.Я собираюсь показать вам несколько цифр, так что подождите две минуты после этой демонстрации. Я дам вам некоторые числа, но я хочу, чтобы вы продолжили и вычислили числа на основе того, что мы здесь видели. И вы получите должное впечатление, я вам обещаю. Это вход, подаваемый на инвертор. Это выход инвертора. Обратите внимание, что выход инвертора отражает некоторую постоянную времени RC из-за того, что выходной сигнал управляет конденсатором, и то же самое здесь. Я начинаю с того, что показываю вам, что с левой стороны я просто измеряю мощность, потребляемую схемой.Обратите внимание, что потребляемая мощность выражается иглой, находящейся здесь в этой точке. Это очень низкая частота, поэтому это почти вся мощность, потребляемая инвертором в режиме ожидания. Инвертор работает половину времени, а когда он включен, он потребляет энергию.
Сейчас я собираюсь увеличить частоту. Что должно произойти с этой иглой при увеличении частоты вращения инвертора? По мере того, как я увеличиваю частоту, форма волны должна становиться все ближе и ближе друг к другу. А что должно быть с иглой? Это должно начать расти.Если я увеличиваю частоту, он должен потреблять все больше и больше энергии, и стрелка должна начать подниматься. Итак, позвольте мне сделать это за вас. Если говорить о числах, то здесь он находится над четырьмя на шкале посередине. Я собираюсь очень медленно увеличивать частоту. К сожалению, осциллограф искажает форму сигнала. Пока не обращайте внимания на сигнал. Просто посмотрите на измеритель, когда я увеличиваю частоту. Обратите внимание, что я увеличил частоту примерно в 2 или 3 раза. И обратите внимание, что этот измеритель сдвинулся.Игла переместилась вправо. И я могу продолжать делать это, и стрелка продолжает двигаться вправо, поскольку я потребляю все больше и больше энергии, потому что я управляю инвертором все быстрее и быстрее.
Это должно убедить вас в наличии резервной мощности и некоторой составляющей мощности, связанной с частотой. Это относится к мощности вашего мобильного телефона в режиме ожидания. Это относится к активному использованию. Позвольте мне показать вам некоторые числа, и вы можете вставить эти числа в себя и посмотреть, сколько энергии будет потреблять этот преобразователь, и посмотрите, имеет ли это смысл.8 таких ворот? Вы обнаружите, что вам, возможно, придется использовать ядерный энергетический реактор, чтобы фактически управлять этим чипом, но попробуйте сами. В следующей лекции мы увидим, как работают наши сотовые телефоны, как продолжается жизнь, несмотря на эти ужасающие вычисления.
Политика конфиденциальности Посетите другой наш веб-сайт Понимание нанотехнологий
| Цепи питания (Эти конспекты лекций предназначены для курсов, использующих книгу Complete
Эта страница содержит материалы, извлеченные с разрешения Авторские права 2007 — 2012 |
Инструкторы
17)
ECE 534 Силовая электроника | Инжиниринг онлайн
3 кредитных часа
Анализ постоянного и переменного тока изолированного и неизолированного импульсного источника питания. Охватываемые базовые топологии преобразователей включают в себя понижающую, повышающую и понижающую / повышающую и их производные с трансформаторной связью.Конструкция замкнутой цепи этих DC / DC преобразователей.
Силовые устройства и их применение в преобразователях постоянного и постоянного тока. Конструкция индукторов и трансформаторов. Основы инверторов постоянного тока в переменный, выпрямителей переменного тока в постоянный и прямых преобразователей переменного тока в переменный и их приложений.
Необходимое условие
Бакалавриат по микроэлектронике и силовой электронике.
Задачи курса
Этот курс для выпускников предназначен для развития понимания силовой электроники и импульсных преобразователей мощности для различных приложений переменного и постоянного тока.Этот курс предназначен для обучения основам преобразования энергии и будет охватывать проектирование, анализ, моделирование и управление всеми типами преобразователей энергии, такими как преобразователи постоянного тока в постоянный, инверторы постоянного тока в переменный, выпрямители / преобразователи переменного тока в постоянный, а также познакомить с концепцией прямых преобразователей переменного тока в переменный.
Студенты получат навыки полного проектирования этих преобразователей мощности в рамках проекта, в котором особое внимание уделяется проектированию преобразователей постоянного тока в постоянный.
Это будет важный курс для понимания взаимодействия возобновляемых источников энергии с сетью, преобразователей энергии для приводов двигателей переменного и постоянного тока, устройств силовой электроники и их средств управления.Будут подробно рассмотрены аспекты основ магнетизма, его применение в проектировании и понимание работы с магнитными элементами, такими как индуктор, трансформатор и т. Д. Ориентированный на дизайн анализ будет применяться к стратегии управления и методам расчета компенсации.
Требования к курсу
Политика выставления оценок :
Домашнее задание (5): 20%
Промежуточный экзамен: 15%
Итоговый экзамен: 25%
Итоговый проект 40% (Дизайн-проект)
Final Project 40% (Дизайн-проект): основное внимание уделяется проектированию, анализу, моделированию и управлению преобразователями постоянного тока, инверторами постоянного тока, выпрямителями / преобразователями переменного тока в постоянный, а также преобразователями переменного тока в переменный.
Вычислительные инструменты :
MATLAB, Simulink, PLECS (www.plexim.com)
Темы курса
Принципы преобразования мощности
Анализ стационарного преобразователя
Базовые схемы
Моделирование стационарного преобразователя
Силовые полупроводниковые переключатели
ШИМ-преобразователи со средним и малым сигналом и изолированные топологии преобразователей постоянного тока в постоянный
Базовая теория магнетизма
Принципы проектирования индукторов
Конструкция трансформатора
Учебник — Учебные материалы
Требуемая книга: Основы силовой электроники , Роберт Эриксон, второе издание
Ссылки: (настоятельно рекомендуется) Силовая электроника: преобразователи, применение и дизайн — Mohan, Undeland, Robbins, Second Edition
Требования к компьютеру и программному обеспечению
ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ: MATLAB, Simulink, PLECS (www.
plexim.com)
Пожалуйста, ознакомьтесь с минимальными техническими характеристиками компьютера, рекомендованными NC State University и Engineering Online.
Обновлено 15.04.2020
ЛЕКЦИЯ ПО ФИЗИЧЕСКИМ ОБРАЗЦАМ PHYS 395 ЭЛЕКТРОНИКА
ЛЕКЦИЯ ПО ФИЗИКЕ ЗАМЕТКИ PHYS 395 ЭЛЕКТРОНИКА
Далее: Содержание
© Д.М. Гингрич
Университет Альберты
Физический факультет
1999
Предисловие
Электроника — одна из наиболее быстро развивающихся областей исследований,
разработка и коммерциализация приложений.Значительный рост в этой области произошел из-за Второй мировой войны,
изобретение транзистора, космическая программа, а теперь и компьютер
промышленность.
Гранты на исследования высоки, есть рабочие места и много
деньги будут зарабатывать в областях, связанных с электроникой.
С началом « информационной супермагистрали » и
компьютеризированное видео, которое приходит к вам домой, трудно представить, что
электроника не будет расширяться в будущем.
Электроника везде в нашей жизни.
Практикующему инженеру сложно оставаться в курсе
самые последние разработки в электронике.То, что преподается в этом курсе, вполне может быть устаревшим к тому времени.
вы фактически идете использовать это.
Однако физические концепции поведения схемы в значительной степени будут
применимо к любому будущему развитию.
Подход к электронике, взятый в этом курсе, будет представлять собой смесь
физические концепции и принципы проектирования.
Таким образом, курс будет более качественным и многословным по сравнению с
другие курсы физики.
Тем не менее, есть надежда, что этот курс станет полезным инструментом.
для ваших будущих физических лабораторий и исследований.
Мы не можем начать царапать поверхность области электроники в
курс на один семестр.
Вместо того, чтобы подробно освещать несколько тем, вы познакомитесь с большинством
концепций и направлений дизайна.
Мы надеемся, что полученные вами знания позволят вам общаться с
инженеров-проектировщиков и техников, чтобы они могли спроектировать и построить
электроника вам нужна.
Вы также должны быть готовы заниматься любой областью электроники, которая
может заинтересовать вас в будущем.
Это будет включать чтение более подробных текстов, данных о компонентах
листы и руководства.А также понимание популярной литературы, в том числе руководств.
для вашей стереосистемы, компьютера и т. д.
Но, прежде всего, я надеюсь, что электроника будет вам интересна и доставляет удовольствие.
Далее: Содержание
Дуг ГингричВт, 13 июля 16:55:15 EDT 1999
Ридли Инжиниринг | — Образование
5-ДНЕВНАЯ МАСТЕРСКАЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ «LIVE» «Онлайн-формат, конечно, был очень эффективным — рекомендую всем, кто работает / учится в соответствующей области.« « Мне очень понравился семинар, так как он дает мне практическое обучение с комбинацией некоторых практических теорий вместо сложных уравнений и правил, которые мне очень трудно запомнить и применить в реальном мире ».
«Идеально имитирует личный опыт, не выходя из дома!» «Я проектировал переключающие преобразователи в течение многих лет, и эти разработки были успешными, но я могу только представить, насколько легче была бы моя жизнь, если бы я выбрал этот класс 20 лет назад. «Этот курс имеет большую ценность. RidleyWorks — мощный инструмент для проектирования. RidleyBox упрощает испытательное оборудование и предлагается по разумной цене. Доктор Ридли — хороший профессор, теоретические и практические знания — зашкаливают». Более 23 лет инженеры-конструкторы посещали наши интенсивные четырехдневные лабораторные семинары, чтобы получить уникальный практический опыт. В 2020 году мы первыми внедрили новую систему обучения. Наш формат LIVE позволяет вам участвовать в дистанционном обучении, проводя эксперименты, не выходя из безопасности вашего собственного офиса или дома.Сэкономьте на поездках и проживании и наслаждайтесь живым общением с доктором Ридли.
В 2021 году мы расширили семинар с четырех дней до пяти.
Мы отправим вам ремонтный комплект. В комплект входит все необходимое, чтобы следить за лекцией и проводить все эксперименты из нашего традиционного личного опыта:
- RidleyBox ® — включая программное обеспечение RidleyWorks ® , 4-канальный анализатор частотной характеристики, 4-канальный осциллограф на 200 МГц, универсальный инжектор, бортовой компьютер, камеру и микрофон, а также программное обеспечение для связи
- SwitchBit ® Макетные платы, комплект для сборки магнитов
- Блок нагрузки, блок питания
- Инструменты, запчасти и принадлежности
- Лекционное и лабораторное руководство
Все, что вам нужно, это монитор со звуком и паяльник.RidleyBox сообщит вам о ходе измерения, чтобы вы могли выполнять несколько задач одновременно. Мы переходим от теоретических лекций к лабораторным экспериментам с перерывами в течение дня, чтобы разделить время «прослушивания» на время «активного эксперимента».
Это специализированная мастерская, которая гарантированно предоставит навыки, которые повысят производительность. Получите немедленные результаты в следующих областях:
- Новые нанятые инженеры быстро перейдут от неопытных к высокопроизводительным благодаря структурированному подходу к проектированию.
- Опытные инженеры усовершенствуют свои навыки и ускорят разработку с помощью наших уникальных инструментов и обучения здравому смыслу.
- Спроектируйте, создайте, протестируйте и отладьте источник питания с обратным ходом для нескольких выходов с использованием любого контроллера — подходит для источников смещения до 50 Вт, приводов затворов с моторным приводом, бытовой и промышленной электроники.
- Спроектируйте, соберите, протестируйте и отладьте прямой источник питания с использованием любого контроллера — подходит для уровней мощности до 200 Вт.
- Поймите, как проектировать, специфицировать и квалифицировать трансформаторы и катушки индуктивности от поставщиков или для изготовления на заказ — с уровнями мощности до 10 кВт.
- Узнайте, как измерять передаточные функции управления и оптимизировать контуры для одноконтурных и многоконтурных преобразователей на уровнях мощности до 10 кВт.
- Сократите дни разработки обратной связи методом проб и ошибок до нескольких часов с нашим структурированным подходом. Узнайте больше о GaN.
Каждый инженер получает:
- Пятидневное интенсивное обучение, гарантирующее улучшение навыков проектирования и сокращение времени цикла проектирования
- RidleyWorks ® Программное обеспечение для управления и проектирования магнитных полей, автор: Dr.Ray Ridley — ведущее в отрасли программное обеспечение для комплексного проектирования источников питания
- Учебное пособие, лабораторное руководство и сертификат
Узнайте из первых рук у доктора Рэя Ридли, одного из ведущих консультантов в области силовой электроники и изобретателя наиболее точной модели для управления режимом тока. Доктор Ридли сочетает преподавание теоретических и практических концепций и практический опыт с новейшим высокотехнологичным программным обеспечением для проектирования и лабораторными приборами.
Это возможность получить образование, которую нельзя упустить.
ECE 322 | Электротехника и информатика
Электроника I
ECE322 — введение в анализ и проектирование аналоговых электронных схем. Охватываются диоды, биполярные транзисторы и полевые МОП-транзисторы. В лаборатории используются концепции, изученные на лекции, для проектирования и изготовления источника питания.
Для просмотра следующего лабораторного материала требуется Adobe Acrobot Reader.
Используемое оборудование
Используемое программное обеспечение
Полезные руководства
Важные документы
Поставщики на кампусе
Лабораторное руководство
Полное руководство ECE 322
Раздел 1: Лабораторное оборудование
- Неделя 1:
- Объясните и продемонстрируйте готовый источник питания
- Объясните основы подключения осциллографа
- Обучение / обзор LTSpice
- Характеристики диода IV и изменения с температурой
- Половина / полный волновые выпрямители
- Фильтрация, определение пульсаций напряжения
- Проектирование и изготовление схемы выпрямителя / фильтра
- Завершение строительства выпрямителя переменного тока
- Завершение механической сборки
- Характеристики транзистора
- Изменение скорости вращения вентилятора с усилителем BJT a nd pots
- Два транзистора vreg (2N4401, затем с TIP29)
- Пара Дарлингтона для увеличения усиления постоянного тока (hfe)
- Построение положительного VReg
- Спроектировать и изготовить отрицательный VReg
- Добавить защиту от перегрузки по току
- Задача добавить сигнальную лампу перегрузки по току
- Спроектировать и изготовить схему управления вентилятором
- Испытание источника питания на полную функциональность
- Различные задачи
- комплекты
Раздел 2: Выпрямитель и усилитель
- Неделя 2:
- Неделя 3: Завершение
Раздел 3: Регуляторы напряжения
- Неделя 4:
- Неделя 5: Конструкция и регуляторы напряжения
- Неделя 6: Разработка и изготовление регуляторов напряжения
- Неделя 7: Проектирование и изготовление регуляторов напряжения
Раздел 4: Вентилятор с регулируемой температурой
Неделя 8: Проектирование и изготовление схемы управления вентилятором
Раздел 5: Проектирование полевого МОП-транзистора
Неделя 9: Проектирование и изготовление схемы разряда конденсатора
Раздел 6: Тестирование и проблемы
- Неделя 10:
Приложение
Приложение A: Обзор лабораторного оборудования
Приложение B: Спецификация разработки проекта ion Документ
Приложение C: Указатели презентации
Приложение D: Осциллограф Tektronix TDS 210
Приложение E: Список деталей и поставщики
ELEC ENG 1101 — Электронные системы
Тема 1: Цепи, источники и нагрузки
Электрические концепции: заряд, ток, напряжение Источники и нагрузки: мощность, резисторы, источники
Анализ цепей постоянного тока: законы Кирхгофа, последовательные и параллельные резисторы, делитель напряжения, делитель тока, теорема Тевенина, стратегии анализа
Энергия и мощность: батареи, КПД, передача максимальной мощности Концепции переменного тока: постоянный и переменный ток, синусоидальные функции, переменное напряжение и ток, среднеквадратичное значение
Тема 2: Источники питания
Диоды: идеальные диоды, конструкция и работа диодов, IV характеристики, идеальные модели и модели первого порядка
Полупериодные выпрямители: пиковое выходное напряжение, конденсаторы, пульсации напряжения
Двухполупериодные выпрямители: пульсации напряжения, трансформаторы
Стабилизаторы напряжения: регуляторы, удвоители напряжения, катушки индуктивности
Преобразователи постоянного тока в постоянный: транзисторы в качестве переключателей, RL схемы, импульсные регуляторы
Тема 3: Машины и силовая электроника
Концепции машин: сила на проводнике, мото r и действие генератора, коммутация, двигатели постоянного тока, закон Фарадея, генераторы постоянного тока, двигатели переменного тока.
Машины постоянного тока: модель эквивалентной схемы, соотношение крутящего момента / тока и напряжения / скорости, рабочие параметры, КПД. асинхронные двигатели, сравнение электрических машин
Силовая электроника: регулирование скорости двигателей постоянного тока, широтно-импульсная модуляция, Н-мосты, Н-мостовой привод двигателей постоянного тока
Тема 4: Линейные усилители
Понятия усилителя: входное сопротивление и выходное сопротивление, усиление, смещение, максимальное выходное напряжение и ток, дифференциальные усилители Операционные усилители
: концепция, модель эквивалентной схемы, инвертирующие, неинвертирующие и суммирующие усилители, силовые операционные усилители
Транзисторы: принципы BJT и MOSFET, простые модели, линейный усилитель конфигурации
Частотно-зависимое усиление: частотная характеристика, RC-передаточная функция, частота кроссовера, фильтры нижних и верхних частот
Тема 5: Комбинированная логика
Аналоговая и цифровая электроника: аналоговое и цифровое представление, приложения цифровой электроники
Сложность управления: абстракция, модульность, абстракция, коммуникация дизайна
Логические вентили: логическая логика, логические вентили
Технологии цифровой логики: дискретная логика , FPGA, микроконтроллеры, ПЛК
Логическая логика и алгебра: логические уравнения, таблицы истинности, алгебраическое упрощение, карты Карно
Системы счисления: позиционные системы счисления, беззнаковые двоичные, представление чисел со знаком, шестнадцатеричный, другие двоичные коды
Сумматоры: двоичное сложение, двоичное вычитание, сумматоры, шины и обозначение шины
Тема 6: Последовательная логика и устройства
ПЛИС: мультиплексоры, логика с памятью, преимущества ПЛИС, приложения ПЛИС, как работают ПЛИС
Последовательная логика: комбинационная и последовательная, синхронная и асинхронная , элементы памяти
Конечные автоматы Мура: s синтез конечных автоматов
Микроконтроллеры: встроенные компьютеры, приложения и преимущества микроконтроллеров, принцип работы микроконтроллеров, разработка программ Аналоговые и цифровые сигналы: цифро-аналоговые преобразователи, широтно-импульсная модуляция, аналого-цифровые преобразователи, преобразование последовательного приближения, системы дискретных данных
.
