Το μάθημα περιγράφει τις βασικές αρχές των Ηλεκτρονικών Ισχύος και τις βασικές γνώσεων για την ανάλυση, λειτουργία και το σχεδιασμό ηλεκτρονικών μετατροπέων ισχύος.
Τα Ηλεκτρονικά Ισχύος ασχολούνται με την εφαρμογή των ημιαγωγικών στοιχείων (Diodes, Thyristors, BJT, MOSFET, IGBT, κ.λπ.) και διατάξεων για τον έλεγχο και τη μετατροπή της ηλεκτρικής ισχύος με υψηλή απόδοση, αλλάζοντας και ρυθμίζοντας την τάση, το ρεύμα ή την ισχύ. Η άμεση και στενή σχέση μεταξύ των Ηλεκτρονικών Ισχύος και της θεωρίας των ηλεκτρονικών και ηλεκτρονικών κυκλωμάτων, των ημιαγωγικών στοιχείων και διατάξεων, της ηλεκτρικής ενέργειας, των κινητήριων μηχανισμών και του ελέγχου παρουσιάζεται αναλυτικά.
Συγκεκριμένα, στο μάθημα καλύπτονται γνωστικά αντικείμενα, όπως:

• Φύση και βασικές αρχές των Ηλεκτρονικών Ισχύος και αναθεώρηση της θεωρίας κυκλώματος με την παρουσία ημιαγωγικών στοιχείων ισχύος (Diodes, Thyristors, BJT, MOSFET, IGBT, κ.λπ.).
• Ανάλυση λειτουργίας κυκλωμάτων ισχύος με την παρουσία ηλεκτρονικών ισχύος και ανάπτυξη εννοιών, όπως συνεχή/εναλλασσόμενα μεγέθη, ενεργός τιμή, αρμονικές, ισχύς, συντελεστής ισχύος, κ.λπ..
• Ανάλυση λειτουργίας, στατική χαρακτηριστική, απώλειες και διαδικασία έναυσης και σβέσης των βασικών ημιαγωγικών στοιχείων ισχύος.
• Ανάλυση και σχεδιασμός βασικών τοπολογιών μονοφασικών και τριφασικών (AC/DC, AC/AC, DC/DC, DC/AC).
• Βασικά χαρακτηριστικά λειτουργίας των μετατροπέων ισχύος.
• Τροφοδοσία και ρύθμιση της ισχύος μονοφασικών ή τριφασικών φορτίων (ηλεκτρικών κινητήρων, κ.λπ.) μέσω μετατροπέων. Παράδειγμα υπολογισμού ανορθωτικού συστήματος.
• Χρήση των ηλεκτρονικών μετατροπέων ισχύος στον έλεγχο κινητήρων, στην παροχή ηλεκτρικής ισχύος σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις, σε συστήματα μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας με συνεχές ρεύμα, στην αντιστάθμιση συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας, κ.λπ..
• Χρήση λογισμικών σχεδίασης και εξομοίωσης κυκλωμάτων ηλεκτρονικών ισχύος.

Το μάθημα εισάγει τους φοιτητές στις βασικές αρχές και τοπολογίες των Ηλεκτρονικών Ισχύος. Αρχικά, γίνεται αναφορά στη δομή και τη λειτουργική συμπεριφορά διαφόρων ημιαγωγικών στοιχείων, που χρησιμοποιούνται σε διατάξεις μετατροπής, και αναλύονται οι βασικές έννοιες που αφορούν την ηλεκτρική ισχύ, ειδικά παρουσία ηλεκτρονικών ισχύος, Στη συνέχεια, περιγράφονται οι βασικές τοπολογίες για τους διαφορετικούς μονοφασικούς και τριφασικούς μετατροπείς ισχύος (AC/DC, AC/AC, DC/DC, DC/AC), τα βασικά χαρακτηριστικά τους και η λειτουργία τους
Με την επιτυχή ολοκλήρωση αυτού του μαθήματος, ο φοιτητές θα είναι σε θέση:

• Να γνωρίζουν τη δομή και λειτουργία των βασικών στοιχείων ισχύος (δίοδοι ισχύος, Thyristor, Transistor ισχύος, κ.λπ.) που χρησιμοποιούνται σε διατάξεις ηλεκτρονικών μετατροπέων ισχύος
• Να γνωρίσουν και να κατανοήσουν τη δομή και λειτουργία απλών διατάξεων μετατροπής ισχύος.
• Να αναγνωρίζουν τις ιδιαιτερότητες των κυκλωμάτων ισχύος.
• Να αναγνωρίζουν, περιγράφουν, κατανοούν και να ερμηνεύουν, τη λειτουργία των κυκλωμάτων ισχύος ως προς τον τρόπο με τον οποίο επιτυγχάνεται η μετατροπή και ο έλεγχος ροής της ισχύος σε διάφορες εφαρμογές.
• Να αξιολογούν, να συγκρίνουν, να επιλέγουν και να σχεδιάζουν τον καταλληλότερο μετατροπέα ισχύος, για κάθε εφαρμογή.

• Τελική Εξέταση/ final exam: 40%
• Πρόοδος/ midterm exam: 40%
• Κατ’ οίκον εργασία/homework: 20%

• Δίοδος Ισχύος: 1 εβδομάδα
• Τρανζίστορ ισχύος (Διπολικό και MOSFET), Thyristors, IGBT: 1 εβδομάδα
• Μονοφασικοί και Τριφασικοί Ανορθωτές: 2 εβδομάδες
• Ρυθμιστές Εναλλασσόμενης Τάσης: 2 εβδομάδες
• Διακοπτικοί Μετατροπείς Συνεχούς Ρεύματος: 2 εβδομάδες
• Αντιστροφείς Πηγής Τάσης και Πηγής Ρεύματος: 2 εβδομάδες
• Έλεγχος Κινητήρων Συνεχούς Ρεύματος: 1 εβδομάδες
• Έλεγχος Τριφασικών Επαγωγικών Κινητήρων: 1 εβδομάδες
• Τροφοδοτικά Αδιάλειπτης Λειτουργίας και Σταθεροποιητές Τάσης: 1 εβδομάδες