GALIA, J. Měnič s tranzistory GaN pro elektrický kompresor [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2021.
Student se rozhodl věnovat problematice moderních tranzistorů GaN, což je poměrně komplikované téma. Vzhledem k extrémně rychlým spínacím časům (jednotky ns) je velmi kritický geometrický návrh silových a budicích obvodů. Je nutné brát ohled i na pouzdření tranzistorů, kdy nejlepších parametrů (malé parazitní indukčnosti) se obvykle dosahuje u speciálních pouzder s často komplikovaným osazením a chlazením. Hlavním záměrem je využití tranzistorů GaN pro měnič elektrického kompresoru v automobilu. Součástí práce je proto přehled použivaných a vyvíjených technologií pro kompresi nasávaného vzduchu do motoru. Práce také poskytuje úvod do polovodičové techniky materiálu GaN a uvádí základní varianty těchto tranzistorů. Dále se práce věnuje buzení těchto tranzistorů. Stěžejní částí práce je návrh a realizace silového plošného spoje měniče pro motor kompresoru s napájecím napětím 48V a amplitudou proudu až 180A. Měnič se podařilo oživit s plnou amplitudou proudu, ale pouze pro napájecí napětí 30V, při vyšším napětí se objevovaly nebezpečné zákmity na hradlech tranzistorů. Student se svědomitě věnoval vytváření práce, konzultací využíval v menší míře, přesto ale mimo drobné nedostatky je práce kvalitní.
Diplomová práce popisuje návrh, realizaci a testování trojfázového střídače s tranzistory GaN pro napájení elektrického kompresoru v aplikaci automobilového turbodmýchadla. Současně bylo požadováno vypracování rešerše popisující různé typy turbodmýchadel používaných v automobilovém průmyslu se zaměřením na možnosti využití elektrických pohonů a rešerše zaměřené na problematiku tranzistorů GaN. Teoretická část práce se tedy věnuje právě rešerši technologií turbodmýchadel s nově nastupující technologií, která do systému turbodmýchadla integruje elektrický pohon, tzv E-boosting. Dále se teoretická část podrobně věnuje vlastnostem tranzistorů GaN, způsobu jejich řízení a na závěr i metodice návrhu DPS s ohledem na minimalizaci parazitních jevů. Teoretická rešerše je přehledně a logicky zpracována, zvláště pak grafická a úprava je na velmi dobré úrovni. Oceňuji část věnující se praktickému návrhu DPS a popisu problematiky parazitních jevů, včetně postupů na jejich eliminaci. Z hlediska rozsahu práce se jeví použitá literatura jako nevyvážená. Pro oblast věnující se turbodmýchadlům je použito cca 15 literárních pramenů. Pro oblast popisující technologii GaN, která je z hlediska zaměření práce stěžejní, je použito pouze 5 pramenů, z toto tři ([15], [18],[19]) nejsou v textu ocitovány. Literatura [23] je stěžejní pro rozsáhlou kapitolu 4, která se věnuje teorii návrhu DPS. Přitom v této literatuře není žádná informace týkající se návrhu DPS, jedná se pouze o technický list s parametry GaN tranzistoru a popisem jeho pouzdra. I přes tento drobný nedostatek lze konstatovat, že zadání v oblasti literární rešerše bylo splněno. Praktická část se zabývá samotným návrhem trojfázového střídače s tranzistory GaN pro napájení elektrického motoru. Je zde popsána topologie střídače, dimenzovaní polovodičových prvků, realizace řídicích obvodů a pomocné elektroniky a jsou provedeny kontrolní tepelné výpočty chlazení výkonových prvků. Velká pozornost je věnována návrhu plošného spoje s ohledem na minimalizaci parazitních jevů ovlivňujících optimální chod tranzistorů. V závěru je popsáno měření na funkčním prototypu, které dokazuje funkčnost zařízení a tím i splnění všech deklarovaných cílů práce. V praktické práci autor poukazuje na problémy parazitních jevů při spínání tranzistorů, kvůli kterým nebylo možné dosáhnout plného výkonu měniče. Jako řešení nabízí přepracování DPS, které už však z časových důvodů nebylo možné. Přesto by bylo dobré se v práci pokusit tyto problémy a jejich příčiny více okomentovat a navrhnout konkrétní změny, např. v uspořádání DPS. Celkově práci hodnotím velmi kladně po odborné stránce a výborné je i její grafické zpracování. V práci se bohužel objevuje řada překlepů, některé výrazy popisující stejnou věc nejsou v průběhu práce konzistentní, např (budič vs. driver, Millerova kapacita vs. Mullerova kapacita, atd.). Autor by se měl vyhnout přejímání anglických slov, pokud k nim existuje český běžně používaný ekvivalent. Současně by neměl autor používat anglické výrazy a volným způsobem je počešťovat, ve formálním textu to nepůsobí dobře a některé výrazy bohužel až komicky (cituji: „ ..., než se na napájení driveru objeví příslušná hladina napětí, vhodná pro drivování.“). Tyto formální chyby zbytečně snižují jinak velmi dobré zpracování diplomové práce. Dále bych ještě doporučil při psaní diplomové práce používat spíše neosobní formu. Diplomovou práci doporučuji k obhajobě.
eVSKP id 133078