A tématerület és főbb célkitűzések

Az osztály interdiszciplináris kutatás-fejlesztést folytat a teljesítményelektronika területén, főként a különböző alkalmazási területekhez tartozó energiaátlakítók makro- és mikroelektronikája, szabályozása vonatkozásában. A K&F munka magába foglalja mind az elméleti (pl. publikációk), mind a konkrét fejlesztő munkát, legtöbb esetben a szériagyártás megindításáig.

A teljesítményelektronikai rendszerek döntő részében a lejátszódó folyamatok sebessége a klasszikus villamos energiaipari, elektromechanikus energiaátalakító rendszerekhez képest nagyságrendekkel nagyobb, s ehhez társul még az a körülmény, hogy a jelalakok erősen torzak, az általános szinuszos lefolyástól lényegesen különböznek. Ezen kívül a működési frekvencia sáv, a hagyományos 50 Hz-hez képest, több nagyságrenddel nagyobb lett és a 10-100 kHz-es tartományt is elérheti. E helyzetet még tovább bonyolítja az a fejlődési trend, amelyik a működési, kapcsolási frekvenciát egyre nagyobb értékek felé tolja ki, részben az új teljesítményelektronikai eszközök (IGBT, MCT, stb.) megjelenésével, részben pedig az egyre gyorsabb jelfeldolgozást lehetővé tevő mikroelektronikai eszközök (cél IC-k, DSP, Gate Array, fuzzy processzor, egy-chip-es microcomputer, stb.) rendszerbe állításával. A fent említettek miatt az RFI (Radio Frequency Interference) és az EMC (Electro Magnetic Compatibility) problémakörök sokkal élesebben vetődnek fel, mint a klasszikus esetekben. Mindez együtt jár azzal, hogy egyrészt a ma már túlnyomórészt számítógépes, ill. digitális jelfeldolgozás keretében elvégzendő feladatokra egyre kevesebb idő áll rendelkezésre, másrészt egyre bonyolultabb algoritmusokat (modell referenciás és egyéb adaptív szabályozások, fuzzy logikai feladatok, neurális hálózatok elvén felépülő szabályozási stratégiák, stb.) lenne kívánatos megoldani ezen rövidebb időn belül. Mindez együtt jár azzal, hogy egyrészt a ma már túlnyomórészt számítógépes, ill. digitális jelfeldolgozás keretében elvégzendő feladatokra egyre kevesebb idő áll rendelkezésre, másrészt egyre bonyolultabb algoritmusokat (modell referenciás és egyéb adaptív szabályozások, fuzzy logikai feladatok, neurális hálózatok elvén felépülő szabályozási stratégiák, stb.) lenne kívánatos megoldani ezen rövidebb időn belül.

Az utóbbi egy-, másfél évtizedben az Osztály homlokterébe a villamos ív hőhatását hasznosító technológiákhoz kapcsolódó berendezések kutatás-fejlesztése került. Ennek oka részben a hazai kereslet és piac megváltozása, részben fejlesztési lehetőségeink beszűkülése volt. Az anyagegyesítéshez szolgáló különféle hegesztési eljárások és az anyag-szétválasztást eredményező plazmavágás mellett még az ipari röntgenes anyagvizsgálat is a témakörhöz tartozik. A legutóbbi időben előtérbe került a hálózatról táplált berendezések “hálózatbarát” tulajdonságának kialakítása is. Érdekes, új téma az alacsony feszültségű, kommunális hálózatokon megvalósítható egyenáramú energia elosztás problémaköre.