LEXA, M. Praktická výuka konstrukce elektronických zařízení [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2025.
Student navrhl novou úlohu pro předmět Konstrukce elektronických zařízení (BPC-NEZ). Ta částečně vychází z předchozího zadání úlohy v tomto předmětu, zaměřené na návrh a realizaci DC/DC měniče. Student vybral jiný řídicí obvod, který kromě návrhu a realizace umožňuje provést simulace v prostředí LTspice, a dovolí tak propojit počítačová a laboratorní cvičení v předmětu. Součástí práce je zadání úlohy i vzorový protokol, vše v dobré kvalitě. Při návrhu student postupoval z větší části samostatně. Některé kroky návrhu nejsou logické - například volba kapacity kondenzátorů by měl vycházet z požadavku na maximální dovolené zvlnění napětí, ne naopak. Interpretace některých výsledků měření je sporná či nesprávná - obrázkem 6.4 student dokládá stabilitu měniče; z mého pohledu je to bohužel důkaz nestability měniče při malé zátěži (výstupní napětí při odlehčení obsahuje velkou střídavou složku). Některé prezentované grafy působí dojmem, že při měření charakteristik došlo k chybě (snad zapojením přístrojů). To je patrné zejména na měření účinnosti (obr. 6.7 a 6.10), kde je dosaženo účinnosti 99 %. Oceňuji analýzu použitelnosti různých typů transformátorů pro měření stability smyčky zpětné vazby. Z formálního hlediska je práce na dobré úrovni, i když obsahuje překlepy a některé grafy mají příliš malé popisky.
Práce se zabývá návrhem praktické laboratorní úlohy zaměřené na konstrukci DC/DC snižujícího měniče (Buck) využívajícího regulátor TPS54331. Cílem práce bylo vytvořit výukový materiál pokrývající proces návrhu zdroje, od teoretického rozboru přes simulace až po realizaci prototypu včetně měření jeho reálných parametrů. V práci shledávám následující nedostatky: V kapitole 1.2 zásadně chybí schémata pro vysvětlení principu zpětné vazby, kompenzace, ad. Samotný textový popis nestačí pro dobré pochopení problematiky. S některými popisy teorie nelze souhlasit nebo nejsou správná, např.: - měniče s transformátorovou vazbou: student popisuje, že transformátor funguje jako cívka, ale to platí zejména pro flyback, naopak ostatní typy měničů nepoužívají transformátor k ukládaní energie - nelze souhlasit s tvrzením: „Buck měnič se využívá, ..., pro napájení citlivé elektroniky, která vyžaduje co možná nejstabilnější napájecí napětí.“ – k tomu slouží lineární regulátory - „Propustný proud diody musí být větší než maximální výstupní napětí, …“ Proč při vyberu IC nebyla zvažována dostupnost simulačních modelů a jejich kvalita? Bohužel vzorce pro výpočty jsou slepě převzaty z datasheetu, ale jejich korektnost pravděpodobně nebyla ověřena. Nastavení výstupního napětí se běžně provádí pomocí děliče ze dvou rezistorů z nějaké normální řady a nikoliv stanovením jednoho z rezistorů na 10 kOhmu a určením druhého na hodnotu 1176 Ohmu. Zaokrouhlením dojde potom k poměrné velké chybě, kterou lze při chytrém návrhu minimalizovat. Kde se vzala rovnice (3.2) – není odvozená ani citovaná – stejně jako ostatní rovnice. Doporučená hodnota vstupní kapacity je 10 uF, ale student si volí zdánlivě náhodně kapacitu 480,1 uF a z ní počítá zvlnění napětí vstupního napětí. Očekával bych však opačný postup. U výpočtu kompenzačního obvodu by se pro pochopení textu hodilo mít rozkreslenou vnitřní blokovou strukturu spínacího obvodu a externí připojené komponenty kompenzačního schématu. Dle výrobce je maximální účinnost zdroje s použitým obvodem a dle popisu textu až 95%, naměřené výsledky v obr. 6.7 ukazují účinnost > 99%. Tyto výborné výsledky nad očekávaní, by však bylo vhodné komentovat a případně ověřit, protože takto samostatně nepůsobí moc věrohodně. Na obr. 6.12 chybí legenda, takže není možné určit význam grafu. Konstatování „To je pravděpodobně způsobeno rezonancí výstupní větve.“, není vysvětleno ani podpořeno simulací. Chybí přehledné shrnutí teoreticky spočítaných, simulovaných a naměřených parametrů. Bohužel pojmenování součástek v teoretickém úvodu a v návrhu desky není stejné, což zhoršuje orientaci na navržené desce plošných spojů. Bylo by dobré sjednotit. Zároveň v návrhu desky by bylo vhodné se držet zmíněných doporučených pravidel a v tomto případě také doporučeného rozvržení výrobcem. Např. dioda D1 by měla být co nejblíže obvodu U1, jelikož oběma prochází střídavě impulsní proud a tedy tato pomyslná smyčka by měla být co nejmenší. Za menší lze považovat gramatické a formální chyby: „disponují integrovaným MOSFET tranzistor...“, „obovdu“, „fyziky nejblíže“. Slovo „potencionálně“ ve spisovné češtině neexistuje. MOSFET tranzistor je stejný nesmysl jako CD disk nebo LED dioda. Jednotky se nepíšou kurzivou. Schémata (např. na obr. 1.1, 1.2, ad.) jsou převzatá, bohužel ale z americké literatury, takže obsahují americké schematické značky. Přes uvedené výtky považuji práci celkově za zdařilou a doporučuji hodnotit stupněm C a 75 body.
eVSKP id 167866