UHEREK, J. Návrh vysokonapěťového zdroje sinusového napětí [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2013.
Z obsahové stránky teoretické i praktické části diplomové práce pan Jaromír Uherek naplnil všechny body zadání. Při řešení své diplomové práce využil vědomosti získané v průběhu celého studia na FEKT, ale zejména zúročil své znalosti nabyté z technické praxe při výkonu svého povolání. Diplomant analyzoval vhodnost jednotlivých řešení hardwarové části zdroje a prakticky realizoval funkční vzorek. I přesto, že pan Uherek, je studentem kombinovanou formy studia, skloubil svou pracovní činnost s vypracováním diplomové práce na výbornou a její rozsah i úroveň zpracování je nad obvyklým standardem. V průběhu akademického roku jsem byl se diplomantem převážně v emailovém kontaktu a v nepravidelných intervalech, jsme se setkávali osobně na půdě VUT-FEKT. Z pohledu odborného vedení jsem studentovi zajišťoval spíše pedagogickou podporu, neboť vždy měl pan Uherek konkrétní představu o návrhu a řešení vyskytnuvších se problémů. Typografickou a stylistickou stránku práce jsem se studentem řešil převážně pomocí emailového kontaktu, který není nejvhodnější, a proto se v práci vyskytují drobné nedostatky tohoto charakteru, které jsem jako školitel přehledl. Realizovaný zdroj sinusového napětí nalezne uplatnění při dlouhodobých degradačních zkouškách elektroizolačních materiálů. Jako vedoucí práce nemám žádné zásadní připomínky a doporučuji práci k obhajobě.
Cílem posuzované práce byl návrh vysokonapěťového zdroje se sinusovým průběhem výstupního napětí s uvažovaným využitím pro testování dielektrických materiálů. Toto zadání je náročné na obvodové řešení, protože změna polarity regulovaného výstupního napětí, která je v tomto případě nezbytná, je komplikovaný problém. Řešení zvolené v rámci posuzované práce je výhodné tím, že nejsou zapotřebí speciální součástky ani speciální technologické vybavení. Zadání bylo v plném rozsahu splněno. Předložená diplomová práce je zpracována velmi pečlivě. Text je dobře strukturovaný a rozdělení do kapitol a podkapitol je optimální. Při návrhu funkčních bloků i jednotlivých zapojení prokázal autor schopnost skloubení systémového přístupu a respektování všech zvláštností jednotlivých funkčních bloků. Poměrně velký prostor je v práci věnován návrhu transformátorů jednotlivých spínaných zdrojů. To je pochopitelné, protože jejich správná funkce je základem spolehlivé činnosti celého zařízení. Nedílnou součástí práce je návrh řízení zdroje a jeho komunikace s nadřízeným počítačem PC prostřednictvím mikrokontroléru. Objem konstrukční a experimentální práce vynaložené pro dosažení předkládaných výsledků je značný a přesahuje rozsah u diplomových prací obvyklý. K celé práci mám následující připomínky: a) Rozdělení pracovního napětí 6 kV mezi dvanáct regulačních modulů umožňuje použití běžně dostupných bipolárních tranzistorů. Při sepnutí jedné větve s šesti tranzistory je na tranzistorech v protilehlé větvi napětí blížící se 6 kV, tedy na jednom VN regulačním modulu bude napětí přibližně 1000V. Použitý způsob řízení však nezaručuje, že napětí na všech VN regulačních modulech bude stejné. Autor proto předpokládá maximální napětí na jednom modulu 1200 V a omezuje toto napětí v každém VN regulačním modulu zvlášť pomocí zpětnovazební regulace maximálního napětí na jednotlivém modulu. Maximální napětí na modulu je dále omezeno dvojicí transilů, zapojených paralelně s regulačním tranzistorem Q1. Z obrázku 3-9 však nevyplývá, na jakém napětí k tomuto omezení dojde, a jiné podrobné schéma není v práci k dispozici. b) Tranzistor typu BLU216 pro regulační tranzistor Q1 byl vybrán správně. Není však možné uvažovat napětí Uces = 1600 V, protože toto napětí platí pro Ube=0, to znamená zkratovaný přechod BE. Pro uvedené zapojení VN regulačního modulu platí parametr Uceo = 800 V. Tento parametr představuje minimální hodnotu a je teplotně závislý, takže při šťastném výběru tranzistorů a při nízké provozní teplotě k průrazu dojít nemusí. Obvod je ale každopádně na hranici svých možností. Částečné zlepšení je možné dosáhnout ošetřením vlivu zbytkového proudu Icbo na závěrné napětí tranzistoru Q1 pomocí rezistoru Rbe zapojeného mezi jeho bázi a emitor. c) Na obr.3-8 na str. 31 je ve schématu obvodu pro vysvětlení funkce VN regulačních modulů regulační optron zakreslen špatně a schéma neodpovídá principu regulace. Na obr.3-9 na str. 33 je zapojení správné. d) Transformátor je u blokujícího měniče kritickou součástí, na které závisí nejen správná funkce ale také účinnost měniče. Použití “C“ jádra je v tomto případě problematické, což také bylo v textu práce konstatováno. Při úsilí, které bylo nepochybně celé práci věnováno, by zajištění optimálního jádra pravděpodobně nebylo zásadním problémem. Podobný závěr platí i pro transformátor blokujícího měniče pro napájení řídících obvodů. Rozložení primárního vinutí do dvou částí by zde umožnilo rozptylovou indukčnost výrazně zmenšit. Výše uvedené nedostatky však přínos a odbornou úroveň celé práce významně nezhoršují. Pan Jaromír Uherek prokázal velmi dobrou orientaci v technice operačních zesilovačů a spínaných zdrojů a také potřebnou zručnost a trpělivost nutnou k dotažení celého zařízení do formy funkčního vzorku. Podle výsledků měření uvedených v příloze byla správná funkce navržených obvodů včetně programového vybavení a komunikace s PC podrobně testována a činnost celého zařízení byla odzkoušena při měření modelových kapacit. Diplomovou práci pana Jaromíra Uherka proto doporučuji k obhajobě.
eVSKP id 66937