Μαθησιακά Αποτελέσματα

Περιγράφονται τα μαθησιακά αποτελέσματα του μαθήματος οι συγκεκριμένες  γνώσεις, δεξιότητες και ικανότητες καταλλήλου επιπέδου που θα αποκτήσουν οι φοιτητές μετά την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος.

Συμβουλευτείτε το Παράρτημα Α

·     Περιγραφή του Επιπέδου των Μαθησιακών Αποτελεσμάτων για κάθε ένα κύκλο σπουδών σύμφωνα με Πλαίσιο Προσόντων του Ευρωπαϊκού Χώρου Ανώτατης Εκπαίδευσης

·     Περιγραφικοί Δείκτες Επιπέδων 6, 7 & 8 του Ευρωπαϊκού Πλαισίου Προσόντων Διά Βίου Μάθησης

και Παράρτημα Β

·     Περιληπτικός Οδηγός συγγραφής Μαθησιακών Αποτελεσμάτων

Μαθησιακά αποτελέσματα του μαθήματος και συγκεκριμένες γνώσεις:

Με την επιτυχή ολοκλήρωση της εκπαιδευτικής διαδικασίας, οι φοιτητές θα έχουν αποκτήσει τις απαραίτητες γνώσεις, ώστε:

1.     Να αναγνωρίζουν και να κατανοούν τις διαφορετικές δομές των νέων ημιαγωγικών διακοπτών ισχύος υψηλού ενεργειακού διακένου (ΥΕΔ) Καρβιδίου του Πυριτίου και Νιτριδίου το Γαλλίου, όπως D-MOSFET, JFET, Super-junction, HEMT.

2.     Να αντιλαμβάνονται τα τεχνικά χαρακτηριστικά και τη λειτουργική συμπεριφορά των διαφόρων τρανζίστορ και διόδων ισχύος ΥΕΔ σε κατάσταση αγωγής (ορθής και ανάστροφης πόλωσης) και διακοπτικής λειτουργίας.

3.     Να αναγνωρίζουν τα παρασιτικά στοιχεία ενός διακόπτη ισχύος και πως αυτά περιορίζουν την στατική και δυναμική λειτουργία ενός μετατροπέα.

4.     Να κατανοούν και να μπορούν να προβούν σε κυκλωματική ανάλυση των πολυεπίπεδων μετατροπέων ΣΡ/ΕΡ (αντιστροφείς) ανεξάρτητων βαθμίδων, αιωρούμενων πυκνωτών, και διόδων περιορισμού.

5.     Να κατανοούν και να μπορούν να αναλύσουν τους πολυεπίπεδους μετατροπείς ΣΡ/ΣΡ υψηλού λόγου μετασχηματισμού, όπως διακοπτικών πυκνωτών και διπλής γέφυρας (dual active bridge).

6.     Να είναι εξοικειωμένοι με τις προηγμένες τεχνικές διαμόρφωσης εύρους παλμών για πολυεπίπεδους μετατροπείς (μετατόπιση φάσης, μετάθεση πλάτους, αντιμετάθεση φορέα).

7.     Να μπορούν να υπολογίσουν τις απώλειες ενός μετατροπέα ισχύος, να κάνουν την θερμική ανάλυση της διάταξης και να σχεδιάσουν το σύστημα ψύξης.

8.     Να μπορούν να διακρίνουν την καταλληλότερη τεχνολογία ημιαγωγικού υλικού για διάφορες βιομηχανικές εφαρμογές όπως ασύρματη μεταφορά ενέργειας, διασυνδεδεμένες μονάδες ΑΠΕ, ηλεκτροκίνηση και αεροναυπηγικές εφαρμογές.

Δεξιότητες και ικανότητες

Στο τέλος του μαθήματος οι φοιτητές θα έχουν αποκτήσει/ ενισχύσει τις ακόλουθες δεξιότητες και ικανότητες:

1.       Ανάπτυξη της κριτικής και συνθετικής σκέψης, ως αποτέλεσμα της διεπιστημονικής φύσης του μαθήματος.

2.       Ικανότητα αναγνώρισης και επίλυσης προβλημάτων.

3.       Εξοικείωση με τεχνολογίες αιχμής στον τομέα των συστημάτων μετατροπής ενέργειας.

4.       Ικανότητα να μελετούν και να αποκωδικοποιούν τα φύλλα προδιαγραφών των κατασκευαστών διαφόρων ημιαγωγών ισχύος.

5.       Ικανότητα να διακρίνουν και να επιλέγουν κατάλληλα τα διακοπτικά στοιχεία για δεδομένη πρακτική εφαρμογή. Επίσης να μπορούν να διαστασιολογούν τον εξοπλισμό για την σχεδίαση ενός μετατροπέα ισχύος.

6.       Πρακτικές δεξιότητες σχεδίασης, ανάλυσης και πακεταρίσματος μετατροπέων ισχύος για αυξημένη απόδοσης και πυκνότητα ενέργειας

Γενικές Ικανότητες

Λαμβάνοντας υπόψη τις γενικές ικανότητες που πρέπει να έχει αποκτήσει ο πτυχιούχος (όπως αυτές αναγράφονται στο Παράρτημα Διπλώματος και παρατίθενται ακολούθως) σε ποια / ποιες από αυτές αποσκοπεί το μάθημα;.

Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών

Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις

Λήψη αποφάσεων

Αυτόνομη εργασία

Ομαδική εργασία

Εργασία σε διεθνές περιβάλλον

Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον

Παράγωγή νέων ερευνητικών ιδεών

Σχεδιασμός και διαχείριση έργων

Σεβασμός στη διαφορετικότητα και στην πολυπολιτισμικότητα

Σεβασμός στο φυσικό περιβάλλον

Επίδειξη κοινωνικής, επαγγελματικής και ηθικής υπευθυνότητας και ευαισθησίας σε θέματα φύλου

Άσκηση κριτικής και αυτοκριτικής

Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης

·         Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών

·         Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις

·         Λήψη αποφάσεων

·         Αυτόνομη εργασία

·         Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον

·         Παράγωγή νέων ερευνητικών ιδεών

·         Σχεδιασμός και διαχείριση έργων

·         Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης

1.       Δομές ημιαγωγών υψηλού ενεργειακού διακένου (ΥΕΔ). Ημιαγωγοί Καρβιδίου του πυριτίου (SiC) και Νιτριδίου του Γαλλίου (GaN). Δομές τρανζίστορ επίδρασης πεδίου (JFET) πλευρικού καναλιού και κάθετης τάφρου, επίδρασης πεδίου μονωμένης πύλης (D-MOSFET), υπέρ-ένωσης (super-junction MOSFET), και υψηλής κινητικότητας ηλεκτρονίων (HEMT). Δομές διόδων ισχύος Schottky (SBD). Διατάξεις πύκνωσης, αραίωσης και κασκοδική συνδεσμολογία.

2.       Χαρακτηρισμός ημιαγωγών ΥΕΔ

• Στη μόνιμη κατάσταση λειτουργίας: ορθή και ανάστροφη πόλωση, χαρακτηριστικές εξόδου τάσης-ρεύματος και διαγωγιμότητας. Απώλειες αγωγής.
• Σε διακοπτική κατάσταση: Παράμετροι δυναμικής συμπεριφοράς, παρασιτικές χωρητικότητες τρανζίστορ και διόδων, διακοπτικές απώλειες, ανάστροφη αποκατάσταση διόδων. Φαινόμενο παγίδευσης φορέων και δυναμική αντίσταση αγωγής.
• Θερμική συμπεριφορά: Θερμική αγωγιμότητα υλικού, επίδραση της συσκευασίας και του μεγέθους του ημιαγωγού ισχύος, ροή θερμότητας.

3.       Τοπολογίες ηλεκτρονικών ισχύος για τη βέλτιστη αξιοποίηση των ημιαγωγών ΥΕΔ. Πολυεπίπεδοι αντιστροφείς ανεξάρτητων βαθμίδων, αιωρούμενων πυκνωτών, και διόδων περιορισμού. Αντιστροφείς κλάσης Ε. Πολυεπίπεδοι μετατροπείς ΣΡ/ΣΡ διακοπτικών πυκνωτών και διπλής ενεργού γέφυρας (Dual Active Bridge). Τεχνικές διαμόρφωσης εύρους παλμών πολυεπίπεδων μετατροπέων (μετατόπιση φάσης, μετάθεση πλάτους, αντιμετάθεση φορέα).

4.       Προηγμένες τεχνικές σχεδίασης και συσκευασίας μετατροπέων ΥΕΔ. Επίδραση παρασιτικών χωρητικοτήτων σε υψηλή διακοπτική συχνότητα, ελαχιστοποίηση παρασιτικών αυτεπαγωγών πύλης και πηγής. Σχεδίαση επίπεδων μαγνητικών κυκλωμάτων. Αποδοτική απαγωγή της θερμότητας -σχεδίαση ψυκτικού σώματος.

5.       Εφαρμογές μετατροπέων ισχύος ΥΕΔ με υψηλή διακοπτική συχνότητα, απόδοση και πυκνότητα ισχύος: Ασύρματη μεταφορά ενέργειας, διασυνδεδεμένες ΑΠΕ, ηλεκτροκίνηση και αεροναυπηγικές εφαρμογές.

ΤΡΟΠΟΣ ΠΑΡΑΔΟΣΗΣ
Πρόσωπο με πρόσωπο, Εξ αποστάσεως εκπαίδευση κ.λπ.

Διαλέξεις

ΧΡΗΣΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ ΚΑΙ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ
Χρήση Τ.Π.Ε. στη Διδασκαλία, στην Εργαστηριακή Εκπαίδευση, στην Επικοινωνία με τους φοιτητές

ΝΑΙ

ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ

Περιγράφονται αναλυτικά ο τρόπος και μέθοδοι διδασκαλίας.

Διαλέξεις, Σεμινάρια, Εργαστηριακή Άσκηση, Άσκηση Πεδίου, Μελέτη & ανάλυση βιβλιογραφίας, Φροντιστήριο, Πρακτική (Τοποθέτηση), Κλινική Άσκηση, Καλλιτεχνικό Εργαστήριο, Διαδραστική διδασκαλία, Εκπαιδευτικές επισκέψεις, Εκπόνηση μελέτης (project), Συγγραφή εργασίας / εργασιών, Καλλιτεχνική δημιουργία, κ.λπ.

Αναγράφονται οι ώρες μελέτης του φοιτητή για κάθε μαθησιακή δραστηριότητα καθώς και οι ώρες μη καθοδηγούμενης μελέτης ώστε ο συνολικός φόρτος εργασίας σε επίπεδο εξαμήνου να αντιστοιχεί στα standards του ECTS

ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΦΟΙΤΗΤΩΝ

Περιγραφή της διαδικασίας αξιολόγησης

Γλώσσα Αξιολόγησης, Μέθοδοι αξιολόγησης, Διαμορφωτική  ή Συμπερασματική, Δοκιμασία Πολλαπλής Επιλογής, Ερωτήσεις Σύντομης Απάντησης, Ερωτήσεις Ανάπτυξης Δοκιμίων, Επίλυση Προβλημάτων, Γραπτή Εργασία, Έκθεση / Αναφορά, Προφορική Εξέταση, Δημόσια Παρουσίαση, Εργαστηριακή Εργασία, Κλινική Εξέταση Ασθενούς, Καλλιτεχνική Ερμηνεία, Άλλη / Άλλες

Αναφέρονται  ρητά προσδιορισμένα κριτήρια αξιολόγησης και εάν και που είναι προσβάσιμα από τους φοιτητές.

Γλώσσα Αξιολόγησης: Ελληνική

Τελική εξέταση μαθήματος

Ελάχιστος προβιβάσιμος βαθμός: 5/10

Προτεινόμενη Βιβλιογραφία :

1.     Ηλεκτρονικά Ισχύος, Έκδοση: 4η/2021, Συγγραφείς: Μανιάς Στ., Διαθέτης (Εκδότης): ΚΑΛΑΜΑΡΑ ΕΛΛΗ, ISBN: 9789609400701, Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 102075831

2.     Ηλεκτρονικά Ισχύος, Έκδοση: 1η έκδ./2010, Συγγραφείς: Rashid H. Muhammad, Διαθέτης (Εκδότης): ΣΤΕΛΛΑ ΠΑΡΙΚΟΥ & ΣΙΑ ΟΕ, ISBN: 9789604117239, Κωδικός Βιβλίου στον Εύδοξο: 14836