IRE35117 Kraftelektronikk og mikrokontrollere (Høst 2022)

Emnet er tilknyttet følgende studieprogram

Obligatorisk valgemne i Bachelorstudium i ingeniørfag -elektro, studieretning Digital elektronikk, også TRESS og Y-veistudenter.

Absolutte forkunnskaper

Ingen

Anbefalte forkunnskaper

IRE11515 Digitalteknikk IRE12011 Programmering og mikrokontrollere IRE10517 Elektriske kretser IRE20012 Elektronikk IRE20513 Styring og reguleringsteknikk

Undervisningssemester

5. semester (høst)

Studentens læringsutbytte etter bestått emne

Kunnskap

Studenten har

• grunnleggende kunnskaper om kraftelektroniske koblinger og prinsipper
• grunnleggende kunnskap om konstruksjon av digitale styresystemer basert på mikrokontroller

Ferdigheter

Studenten

• utfører beregninger på kraftelektroniske kretser med ideelle komponenter
• tar hensyn til spesielle forhold ved oppbygging av kraftelektroniske kretser
• kan konstruere enkle mikrokontrollbaserete styresystemer for elektrorelaterte anvendelser

Generell kompetanse

Studenten har

• forståelse for grunnleggende forhold innen kraftelektronikk
• opparbeidet kompetanse i rapportskriving
• opparbeidet kompetanse i å kombinere kunnskap fra ulike disipliner

Innhold

• Kraftelektroniske komponenter
• Brukoblinger
• Kraftforsyninger
• EMC 
• Bruk av PC-basert krysskompilator / assembler / linker for mikrokontrollere
• Parameteroverføring, bruk av stack / avbruddsbehandling
• Interne systemfunksjoner ( bl.a. timere, ADC, UART)
• Interfacing til ytre enheter ved hjelp av standard kommunikasjonsstandarder som for eksempel SPI og I2C
• Mikrokontrollerbasert digital regulering og styring i elktrorelaterte anvendelser

Undervisnings- og læringsformer

Emnet undervises ved forelesninger, øvinger og laboratorieoppgaver. Den grunnleggende kraftelektronikkundervsiningen og tilsvarende for mikrokontrolllere, vil forgå tildels uavhengig av hverandre.

Et prosjektarbeid med mikrokontrolleren som sentral enhet, der studenten må ta i bruk tverrfaglig elektrokompetanse, utføres som gruppeoppgave. Se Eksamen.

Arbeidsomfang

250-300 timer

Praksis

Ingen

Arbeidskrav - vilkår for å avlegge eksamen

• 4 laboratorieoppgaver
• 2 teoriøvingervinger
• 2 innleveringer av delprosjekter

Nærmere definerte arbeidskrav fastsettes i emnets undervisningsplan.

Arbeidskrav må være godkjent før studenten kan fremstille seg til eksamen.

Eksamen

Eksamen i emnet består av to komponenter: skriftlig eksamen og innleveringsoppgave.

Individuell skriftlig eksamen, 4 timer  Vekting: 75 % av total karakter. 

Tillatte hjelpemidler: - Kalkulator, med tomt minne, som ikke kan regne symbolsk eller kommunisere trådløst - Hefte med formelsamling i krafteletronikk og kopier av senstrale deler av brukermanualer etc. for den anvendte mikrokontrolleren deles ut på eksamensdagen sammen med oppgavene.

Innlevering av prosjektrapport, gruppe (se Undervisnings- og læringsformer). Innlevering samtidig med skoleeksamen. Vekting: 25% av total karakter.

Det gis én samlet karakter i emnet etter karakterregel A-F.

Sensorordning

En ekstern og intern sensor eller to interne sensorer.

Vilkår for ny/utsatt eksamen

Individuell skriftlig eksamen gjennomføres på nytt og prosjektrapport omarbeides etter innspill fra faglærer.

Konteeksamen gjennomføres tidlig i påfølgende semester. Mer informasjon finner du her

Evaluering av emnet

Løpende evaluering av undervisningen gjennom semesteret, hvor metode for evaluering avtales mellom faglærer(e) og studenter.

Skriftlig sluttevaluering av emnet.

Litteratur

Ny oppdatert litteraturliste vil bli publisert i Leganto. (lenke kommer)

Litteraturlisten nedenfor er fra sist gang emnet ble gjennomført - og er ikke nødvendigvis gjeldende for kommende semester:

 

Litteraturlista er sist oppdatert 09.05.2018

Mohan, N., Underland, T. M., Robbins, W.P. (2003), Power Electronics, Third Edition. ISBN 0-471-42908-2 (Utdrag)

Yifeng Zhu: Embedded Systems with ARM Cortex-M Microcontrollers in Assembly Language and C: Third Edition. E-Man Press LLC (July 1 2017) ISBN-10: 0982692668 ISBN-13: 978-0982692660

Støttelitteratur:Geoffrey Brown: Discovering the STM32 Microcontroller, June 5, 2016 (https://www.cs.indiana.edu/~geobrown/book.pdf)

Handouts og kompendier vil tilkomme i løpet av studiet.