Detail předmětu

Design and Technology of Electronic Equipments

FEKT-MPA-KTEAk. rok: 2021/2022

Požadavky na vyráběná elektronická zařízení a přístroje. Návrh a konstrukce elektronických přístrojů a jejich zavádění do výroby. Elektromagnetická kompatibilita. Elektrická konstrukce výběr součástek, aplikační zásady, obvodové řešení a jeho výpočet, problémy parazitních vazeb a přenosů, praktická doporučení pro elektrickou konstrukci. Mechanická konstrukce design přístroje, návrh plošných spojů, chlazení. Spolehlivost elektronických přístrojů. Technická diagnostika. Nepříznivé vnější vlivy a zabezpečení proti nim. Odvádění tepla z přístrojové skříně. Zabezpečení proti úrazu el. proudem. Problematika správného zemnění a stínění. Odrušovací obvody. Vlastnosti a schopnosti člověka při obsluze přístrojů. Optimální konstrukce a uspořádání obslužného prostoru. Optimální rozmístění ovládacích prvků.

Výsledky učení předmětu

Abslolvent předmětu je schopen:
- popsat základní principy ochrany průmyslového vlastnictví,
- vysvětlit postup při technická přípravě výroby,
- popsat používané metody elektromagnetické kompatibility (EMC),
- popsat způsoby zabezpečení signálových spojů,
- na základě definovaných požadavků zvolit vhodný rozvod nápájení,
- vyjmenovat parazitní jevy v elektronických obvodech,
- vysvětlit způsoby stínění,
- vysvětlit způsoby chlazení,
- popsat a vysvětlit metody pájení,
- diskutovat možnosti návrhu plošných spojů,
- diskutovat výhody a nevýhody povrchová montáž,
- kvalifikovaně odhadnout bezpečnostní požadavky na nařízení,
- popište metody technické diagnostiky,
- diskutovat výhody a nevýhody metod řízení jakosti.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia.

Doporučená nebo povinná literatura

Fowler, K., R.: Electronic instrument design, Oxford University Press, 1996, ISBN: 978-0195685657 (EN)
Williams, T.: EMC for Product Designers Paperback, Newnes, 2016, ISBN: 978-0081010167 (EN)
Ward,T., Angus, J.: Electronic product design, Chapman and Hall, 1996, ISBN: 978-0748751709 (EN)
Wilson, T., G.: Power Electronics: Principles of Analysis and Design with Emphasis on Magnetics Volume 1, 2019, ISBN: 978-1543140613 (EN)
Maxfield, C., Bird, J.: Electrical Engineering: Know It All (Newnes Know It All), Newnes, 2008, ISBN: 978-1856175289 (EN)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Cvičení - 30 bodů; minimum 20 bodů.
Závěrečná zkouška - 70 bodů; minimum 30 bodů.

Jazyk výuky

angličtina

Osnovy výuky

1. Případová studie
2. Rozvaděčová technika 1
3. Rozvaděčová technika 2
4. PLC + automatizační prvky
5. Systém chlazení
6. EMC + stínění
7. Materiály na konstrukci
8. 3D tisk
9. Diagnostika součástek a zařízení
10. Revize elektrických zařízení a jejich zkoušky
11. Revize elektrických zařízení a jejich zkoušky
12. Ochrana průmyslového vlastnictví

Cíl

Seznámit se s postupem a s praktickými zásadami konstrukce elektronických přístrojů a zařízení jak po stránce elektrické, tak i mechanické - v podmínkách průmyslového podniku.
Požadavky na elektronická zařízení a přístroje. Konstrukce a vlastnosti signálových spojů, napájecí zdroje a rozvody - odrušení a zemní smyčky. Parazitní jevy a jejich potlačení - vazby u vstupních a výstupních obvodů, parazitní kapacity a indukčnosti, termoelektrické napětí, přepětí na indukční zátěži, odrazy na vedení, přeslechy. Stínění proti elektrickému a magnetickému poli, ekvipotenciální stínění. Výběr součástek a aplikační doporučení - diskrétní prvky, operační zesilovače, komparátory, elektronické spínače, A/D a D/A převodníky, vzorkovače s pamětí, číslicové obvody, mikroprocesory. Mechanická konstrukce: řídicí, ovládací a indikační prvky - rozmístění na předním panelu, konstrukce přístrojových skříní, odvod tepla, termostaty. Plošné spoje, plošné drátové spoje, připojování vodičů a součástek. Bezpečnostní požadavky na konstrukci přístrojů. Zájemce získá konkrétní aplikační poznatky z konstrukce elektronických přístrojů, které se jinak získávají delší praxí ve vývoji. Přitom je kladen důraz na pochopení fyzikální podstaty parazitních jevů tak, aby poznatky bylo možné aplikovat i na jiné případy. Naučí se předvídat a odhalovat řadu problémů, které vznikají při vývoji nových přístrojů a to jak v části elektrické, tak i v oblasti mechanické konstrukce.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPA-CAN magisterský navazující, libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
  • Program MPAD-CAN magisterský navazující, libovolný ročník, zimní semestr, 5 kreditů, volitelný
  • Program MPA-MEL magisterský navazující, 2. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinně volitelný
  • Program MPAD-MEL magisterský navazující, 2. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Cvičení na počítači

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor