Đề cương chi tiết học phần Điện tử công suất

 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ - KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP 
 KHOA ĐIỆN 
 BỘ MÔN: ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HOÁ 
 ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT 
 HỌC PHẦN: ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT 
 1. THÔNG TIN CHUNG 
 Tên học phần (tiếng Việt): ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT 
 Tên học phần (tiếng Anh): POWER ELECTRONICS 
 Mã môn học: 24 
 Khoa/Bộ môn phụ trách: Bộ môn điều khiển và tự động hoá 
 Giảng viên phụ trách chính: Ths. Nguyễn Đức Điển 
 Email: nddien@uneti.edu.vn 
 GV tham gia giảng dạy: Ths. Nguyễn Đức Điển, Ths Trần Ngọc Sơn 
 Số tín chỉ: 3 (36, 18, 45, 90) 
 Số tiết Lý thuyết: 36 
 Số tiết TH/TL: 18 
 Số tiết Tự học: 90 
 Tính chất của học phần: Bắt buộc 
 Học phần tiên quyết: Không 
 Học phần học trước: Không 
 Các yêu cầu của học phần: Sinh viên có tài liệu học tập 
 2. MÔ TẢ HỌC PHẦN 
Trang bị cho sinh viên những kiến thức cơ bản về: Các mạch động lực, mạch điều khiển của 
các bộ biến đổi công suất lớn như các bộ chỉnh lưu công suất lớn, các bộ điều chỉnh điện áp, 
các bộ biến tần... và ứng dụng của nó trong các hệ thống điện thông dụng của các máy sản 
xuất 
 3. MỤC TIÊU CỦA HỌC PHẦN ĐỐI VỚI NGƯỜI HỌC 
 Kiến thức 
 Các mạch động lực, mạch điều khiển của các bộ biến đổi công suất lớn như các bộ chỉnh 
 lưu công suất lớn, các bộ điều chỉnh điện áp, các bộ biến tần... và ứng dụng của nó trong 
 các hệ thống điện thông dụng của các máy sản xuất. 
 1 
 Kỹ năng 
Hiểu được nguyên lý biến đổi năng lượng điện năng của các bộ biến đổi đồng thời tính toán 
chọn được các thiết bị hệ thống điện tử công suất.. 
 Năng lực tự chủ và trách nhiệm 
 Nghiêm túc, trách nhiệm, chủ động, tích cực, chăm chỉ, cẩn thận. 
 4. CHUẨN ĐẦU RA HỌC PHẦN 
 Mã Mô tả CĐR học phần CĐR của 
 CĐR Sau khi học xong môn học này, người học có thể: CTĐT 
 G1 Về kiến thức 
 Phân tích các phần tử bán dẫn công suất cơ bản, các mạch chỉnh 
 G1.1.1 1.2.1 
 lưu điều khiển. 
 Phân tích bộ biến đổi điện áp xoay chiều – xoay chiều, và một 
 G1.1.2 1.2.1 
 chiều – một chiều 
 G1.1.3 Phân tích bộ nghịch lưu và biến đổi tần số. 1.2.1 
 G2 Về kỹ năng 
 Nắm được các phần tử bán dẫn công suất cơ bản và các mạch 
 G2.1.1 [2.1.1] 
 chỉnh lưu điều khiển. 
 Phân tích được các bộ biến đổi điện áp xoay chiều – xoay chiều, 
 G2.1.2 [2.1.1] 
 một chiều – một chiều 
 G2.2.1 Nắm được nguyên lý của các bộ nghịch lưu và bộ biến đổi tần số [2.1.1] 
 G3 Năng lực tự chủ và trách nhiệm 
 Chủ động trong quá trình tự học tự nghiên cứu, nâng cao trình độ 
 G3.1.1 [3.2.1] 
 chuyên môn trong các hệ thống điều khiển tự động 
 G3.1.2 Có trách nhiệm với bản thân và xã hội [3.2.1] 
 2 
 4. NỘI DUNG MÔN HỌC, KẾ HOẠCH GIẢNG DẠY 
 Số Số Tài liệu 
STT Nội dung tiết tiết học tập, 
 LT TH tham khảo 
 Chương 1. Các phần tử bán dẫn công suất cơ 
 bản. 
 1.1. Phân loại linh kiện bán dẫn theo khả năng điều 
 khiển 
 1.2. Điot công suất 
 1.3. Transitor công suất, BJT 
 1.4. Transitor trường, Mosfet 
 1.5. Transitor có cực điều khiển cách ly, IGBT 
 1 1.6. Thyristor 4 1,2,3,4 
 1.7. Triac 
 1.8. Thyristor điều khiển hoàn toàn, GTO 
 1.9. IGCT 
 1.10. MCT 
 1.11. MTO 
 1.12. ETO 
 1.13. So sánh khả năng hoạt động của các linh kiện 
 1.14. Câu hỏi và bài tập 
 Chương 2. Chỉnh lưu điều khiển 
 2.1. Khái niệm chung 
 2.2. Sơ đồ nối dây và nguyên lý làm việc 
 2.3. Dòng và áp trên tải một chiều 
 2.4. Chế độ nghịch lưu của chỉnh lưu điều khiển 
 2 2.5. Chỉnh lưu điều khiển làm việc với điốt không 4 1,2,3,4 
 D0 
 2.6. Quá trình chuyển mạch trong sơ đồ chỉnh lưu 
 2.7. Ảnh hưởng của chỉnh lưu điều khển đến lưới 
 điện 
 2.8. Các sơ đồ chỉnh lưu thông dụng 
 3 2.8. Các sơ đồ chỉnh lưu thông dụng (tiếp) 4 1,2,3,4 
 3 
 Số Số Tài liệu 
STT Nội dung tiết tiết học tập, 
 LT TH tham khảo 
 4 2.8. Các sơ đồ chỉnh lưu thông dụng (tiếp) 4 1,2,3,4 
 2.9. Các bộ biến đổi có đảo dòng 
 5 4 1,2,3,4 
 2.10. Hệ thống điều khiển bộ chỉnh lưu (tiếp) 
 2.10. Hệ thống điều khiển bộ chỉnh lưu (tiếp) 
 2.11. Hàm số truyền bộ chỉnh lưu 
 6 4 1,2,3,4 
 2.12. Bảo vệ bộ chỉnh lưu 
 2.13. Câu hỏi và bài tập 
 Chương 3. Bộ biến đổi điện áp xoay chiều-xoay 
 chiều 
 7 3.1. Khái niệm chung 4 1,2,3,4 
 3.2. Bộ biến đổi xoay chiều - xoay chiều một pha 
 3.3. Bộ biến đổi xoay chiều - xoay chiều ba pha 
 3.4. Mạch điều khiển bộ biến đổi điện áp xoay 
 8 4 1,2,3,4 
 chiều - xoay chiều 
 9 3.6. Câu hỏi và bài tập 4 1,2,3,4 
 Chương 4. Bộ biến đổi điện áp một chiều - một 
 chiều 
 4.1. Khái niệm chung 
 4.2. Dòng và áp trên phụ tải của BBĐ PWM 
 10 4 1,2,3,4 
 4.3. Một số sơ đồ bộ biến đổi một chiều - một chiều 
 dùng thyritor 
 4.4. Mạch điều khiển bộ biến đổi điện áp một chiều 
 - một chiều 
 4.4. Mạch điều khiển bộ biến đổi điện áp một chiều 
 - một chiều (tiếp) 
 11 4 1,2,3,4 
 4.5. Một số ứng dụng của bộ biến đổi một chiều -
 một chiều. 
 4.5. Một số ứng dụng của bộ biến đổi một chiều -
 12 một chiều (tiếp) 4 1,2,3,4 
 4.6. Câu hỏi và bài tập 
 4 
 Số Số Tài liệu 
 STT Nội dung tiết tiết học tập, 
 LT TH tham khảo 
 Chương 5. Nghịch lưu và bộ biến đổi tần số 
 13 5.1. Khá niệm chung và phân loại 4 1,2,3,4 
 5.2. Các bộ nghịch lưu dùng thyristor 
 5.2. Các bộ nghịch lưu dùng thyristor (tiếp) 
 14 4 1,2,3,4 
 5.3. Câu hỏi và bài tập 
 Thảo luận chương 1,2,3,4,5. 
 15 8 1,2,3,4 
 Bài tập chương 1,2,3,4,5. Kiểm tra 
5. MA TRẬN MỨC ĐỘ ĐÓNG GÓP CỦA NỘI DUNG GIẢNG DẠY ĐỂ ĐẠT 
ĐƯỢC CHUẨN ĐẦU RA CỦA HỌC PHẦN 
 Mức 1: Thấp 
 Mức 2: Trung bình 
 Mức 3: Cao 
 5 
Chương Nội dung giảng dạy G1.1.1 G1.1.2 G1.1.3 G.1.2.1 G2.1.1 G2.1.2 G2.2.1 G3.1.1 G3.1.2 
 Chương 1: Khái niệm chung về điều khiển tự động 
 1.1. Khái niệm điều khiển 2 2 2 2 
 1.2. Các nguyên tắc điều khiển 2 2 2 2 
 1 1.3. Phân loại điều khiển 2 2 2 2 
 1.4. Một số ví dụ về các hệ 
 2 2 2 2 
 thống điều khiển 
 Chương 2: Mô hình toán học hệ thống điều khiển liên tục 
 2.1. Khái niệm về mô hình toán 
 2 2 2 2 
 học 
 2.2. Hàm truyền 2 2 2 2 
 2 
 2.3. Hàm truyền của hệ thống 
 2 2 2 2 
 tự động 
 2.4. Phương trình trạng thái 
 2 2 2 2 
 (PTTT) 
 Chương 3: Khảo sát tính ổn định của hệ thống ĐKTĐ 
 3.1. Khái niệm ổn định 2 2 2 2 
 3 
 3.2. Tiêu chuẩn ổn định đại số 2 2 2 2 
 3.3. Phương pháp quỹ đạo 
 2 2 2 2 
 nghiệm số (QĐNS) 
 3.4. Tiêu chuẩn ổn định tần số 2 2 2 2 
 6 
 Chương 4: Đánh giá chất lượng hệ thống điều khiển 
 4.1. Các tiêu chuẩn chất lượng 2 2 2 2 
 4.2. Sai số xác lập 2 2 2 2 
 4.3. Đáp ứng quá độ 2 2 2 2 
4 4.4. Các tiêu chuẩn tối ưu hóa 
 2 2 2 2 
 đáp ứng quá độ 
 4.5. Quan hệ giữa chất lượng 
 trong miền tần số và chất lượng 2 2 2 2 
 trong miền thời gian 
 Chương 5: Thiết kế hệ thống điều khiển tuyến tính liên tục 
 5.1. Khái niệm 2 2 2 2 
 5.2. Ảnh hướng của các khâu 
 hiệu chỉnh đến chất lượng của 2 2 2 2 
 hệ thống 
 5.3. Thiết kế hệ thống dùng 
5 2 2 2 2 
 phương pháp QĐNS 
 5.4. Thiết kế hệ thống dùng 
 2 2 2 2 
 phương pháp biểu đồ Bode 
 5.5. Thiết kế hệ thống dùng 
 2 2 2 2 
 phương pháp phân bố cực 
 5.6. Thiết kế bộ điều khiển PID 2 2 2 2 
 7 
6. PHƯƠNG THỨC ĐÁNH GIÁ HỌC PHẦN 
 Điểm Quy định 
 TT thành (Theo QĐ Số: 686/QĐ- G1.1.1 G1.1.2 G1.1.3 G.1.2.1 G2.1.1 G2.1.2 G2.2.1 G3.1.1 G3.1.2 
 phần ĐHKTKTCN) 
 1. Kiểm tra thường xuyên 
 + Hình thức: Tham gia thảo 
 luận, kiểm tra 15 phút, hỏi đáp 
 x x x x x x x x x 
 + Số lần: Tối thiểu 1 lần/sinh 
 viên 
 + Hệ số: 1 
 2. Kiểm tra định kỳ lần 1 
 Điểm quá 
 + Hình thức: Tự luận 
 1 trình 
 + Thời điểm: Sau khi học hết x x x x 
 (40%) 
 chương 2 
 + Hệ số: 2 
 3. Kiểm tra định kỳ lần 2 
 + Hình thức: Tự luận 
 + Thời điểm: sau khi học hết x x x x x 
 chương 6 
 + Hệ số: 2 
 8 
 Điểm Quy định 
TT thành (Theo QĐ Số: 686/QĐ- G1.1.1 G1.1.2 G1.1.3 G.1.2.1 G2.1.1 G2.1.2 G2.2.1 G3.1.1 G3.1.2 
 phần ĐHKTKTCN) 
 4. Kiểm tra định kỳ lần 3 
 + Hình thức: Tự luận 
 + Thời điểm: sau khi học hết x x x x x x x x x 
 chương 8 
 + Hệ số: 2 
 5. Kiểm tra chuyên cần 
 + Hình thức: Điểm danh theo 
 x x x x x x x x x 
 thời gian tham gia học trên lớp 
 + Hệ số: 3 
 Điểm thi + Hình thức: Tự luận 
 kết thúc + Thời điểm: Theo lịch thi học 
 2 x x x x x x x x 
 học phần kỳ x 
 (60%) + Tính chất: Bắt buộc 
 9 
7. PHƯƠNG PHÁP DẠY VÀ HỌC 
  Giảng viên giới thiệu học phần, tài liệu học tập, tài liệu tham khảo, các địa chỉ 
 website để tìm tư liệu liên quan đến môn học. Nêu nội dung cốt lõi của chương và tổng 
 kết chương, sử dụng bài giảng điện tử và các mô hình giáo cụ trực quan (mô hình 3D 
 của một số chi tiết cơ khí điển hình) trong giảng dạy. Tập trung hướng dẫn học, tư vấn 
 học, phản hồi kết quả thảo luận, bài tập lớn, kết quả kiểm tra và các nội dung l thuyết 
 chính m i chương. 
  Giảng viên sẽ mô tả các hoạt động thực tế trong quá trình sản xuất của một doanh 
 nghiệp liên quan đến việc xây dựng, đọc và giải thích được các bản vẽ chi tiết, bản vẽ 
 lắp. 
  Các phương pháp giảng dạy có thể áp dụng: Phương pháp thuyết trình; Phương pháp 
 thảo luận nhóm; Phương pháp mô phỏng; Phương pháp minh họa; Phương pháp miêu 
 tả, làm mẫu. 
  Sinh viên chuẩn bị bài từng chương, làm bài tập đầy đủ, trau dồi kỹ năng làm việc 
 nhóm để chuẩn bị bài thảo luận. 
  Trong quá trình học tập, sinh viên được khuyến khích đặt câu hỏi phản biện, trình 
 bày quan điểm, các tưởng sáng tạo mới dưới nhiều hình thức khác nhau. 
8. QUY ĐỊNH CỦA HỌC PHẦN 
9.1. Quy định về tham dự lớp học 
  Sinh viên/học viên có trách nhiệm tham dự đầy đủ các buổi học. Trong trường hợp 
 nghỉ học do lý do bất khả kháng thì phải có giấy tờ chứng minh đầy đủ và hợp lý. 
  Sinh viên vắng quá 50% buổi học dù có l do hay không có l do đều bị coi như 
 không hoàn thành khóa học và phải đăng k học lại vào học kỳ sau. 
  Tham dự các tiết học lý thuyết 
  Thực hiện đầy đủ các bài tập được giao trong cuốn sách bài tập hình họa vẽ kỹ thuật 
  Tham dự kiểm tra giữa học kỳ 
  Tham dự thi kết thúc học phần 
  Chủ động tổ chức thực hiện giờ tự học 
9.2. Quy định về hành vi lớp học 
  Học phần được thực hiện trên nguyên tắc tôn trọng người học và người dạy. Mọi hành 
 vi làm ảnh hưởng đến quá trình dạy và học đều bị nghiêm cấm. 
  Sinh viên phải đi học đúng giờ quy định. Sinh viên đi trễ quá 15 phút sau khi giờ học 
 bắt đầu sẽ không được tham dự buổi học. 
 10 
  Tuyệt đối không làm ồn, gây ảnh hưởng đến người khác trong quá trình học. 
  Tuyệt đối không được ăn uống, nhai kẹo cao su, sử dụng các thiết bị như điện thoại, 
 máy nghe nhạc trong giờ học. 
9. TÀI LIỆU HỌC TẬP, THAM KHẢO 
10.1. Tài liệu học tập: 
[1]. Nguyễn Bính, Điện tử công suất, NXB Khoa học và Kỹ Thuật, 2008 
[2]. Tài liệu học tập thực hành Điện tử công suất và ứng dụng, Khoa Điện - Trường Đại học Kinh tế 
- Kỹ Thuật CN, 2018 
10.2. Tài liệu tham khảo: 
[3]. Phạm Quốc Hải, Dương Văn Nghi, Phân Tích và giải mạch điện tử công suất, NXB 
Khoa học và kỹ thuật, 2007 
[4]. Võ Minh Chính, Phạm Quốc Hải, Trần Trọng Minh, Điện tử công suất, NXB khoa học kỹ thuật, 
2005 
11.HƯỚNG DẪN THỰC HIỆN 
  Các Khoa, Bộ môn phổ biến đề cương chi tiết cho toàn thể giáo viên thực hiện. 
  Giảng viên phổ biến đề cương chi tiết cho sinh viên vào buổi học đầu tiên của học 
 phần. 
  Giảng viên thực hiện theo đúng đề cương chi tiết đã được duyệt. 
 Hà Nội, ngày tháng năm 2018 
 Trưởng khoa Trưởng bộ môn Người biên soạn 
 (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) 
 Bùi Huy Hải Nguyễn Mai Anh 
 11