در این دوره آموزشی به آموزش نرم افزار HSpice پرداخته می شود. از این نرم افزار برای شبیه سازی مدارهای الکتریکی استفاده می شود.
مرجع آموزشی این دوره کتاب مبانی الکترونیک دکتر رضوی است.
در طول 3 سال گذشته که کنکور دکتری مهندسی برق به صورت تخصصی و نیمه متمرکز برگزار می‌گردد تعداد سوالات درس "الکترونیک قدرت "، 15 سوال بوده است. در این چند سال مبحث کانورترهای DC-DC و اینورترهای تک فاز و سه فاز و نحوه ی کنترل آنها که در درس الکترونیک قدرت (1) بررسی می شوند از مهمترین مباحث بوده اند.به طوری که این دو مبحث 65 درصد سوالات را تشکیل می دهند. مبحث کانورترهای DC-DC در سال 1391 ،33 درصد سوالات و در سال 1392، 26 درصد و در سال 1393 ، 20 درصذ سوالات را به خود اختصاص داده. در دو سال اخیر که این مبحث درصد کمتری را به خود اختصاص داده از مباحث جدیدتر مانند مبدل های ماتریسی و یا مشخصه های کلیدهای قدرت سوالات متنوعی در نظر گرفته شده است.از دیگر مباحث مهم و کلیدی مبحث اینورتر می باشد.این مبحث که در سال 1391و 1392 ،33 و در سال 1393 ، 26 درصد سوالات را به خود اختصاص داده است.از دیگر مباحث مهم مربوط به این درس که در درس الکترونیک صنعتی دوره ی کارشناسی مورد بررسی قرار می گیرد مباحث کنترل کننده های ولتاژ و یکسوسازها می باشند که در سال های پیش به طور متوسط یک سوال به خود اختصاص داده اند.در دوسال اخیر از مباحث مبدل های تشدیدی و ماتریسی و خطوط انتقال HVDC که در درس های مبدل های رزونانسی و کیفیت توان بیشتر مورد بحث قرار می گیرند به چندین سوال مطرح شده است.با توجه به توضیحات گفته شده می توان گفت سوال های این درس با توجه به گستردگی این زمینه سال به سال سخت تر و پراکنده تر میشود.
بسیاری از داوطلبان درس الکترومغناطیس را
برای کنکور ارشد مطالعه نمی‌کنند و از آن رد می‌شوند. چه بسا سؤالاتی که به
راحتی و با مطالعه‌‌ی معمولی از این درس قابل حل باشند. بنابراین دانشجو
بایستی حداقل روی مباحث نسبتاً ساده‌تر این درس سرمایه‌گذاری کند، که اگر
سؤال مربوط به این بخش‌ها راحت بود، آن را پاسخ دهد. مثلاً در کنکور امسال،
سؤالات 127، 129، 130، 131 و 133 به راحتی قابل پاسخ بودند، حیف است که
دانشجو در این درس مهم حدود 40 درصد (4 سؤال) را از دست بدهد.
سؤالات امسال نسبت به سؤالات سال 93 کمی
محاسباتی‌تر و نکته‌ای تر بود. در هر صورت پاسخ دادن به سؤالات این درس،
نسبت به بقیه‌ی دروس برای داوطلبان کار مشکل‌تری است، که با تمرین زیاد و
حل سؤالات کنکور سال‌های قبل می‌توان تا حدود زیادی بر این مشکل غلبه کرد.
تمامی مدارهایی که شما در سیستم‌های خانگی، صنعتی و
... می‌بینید از مدار چاپی (PCB) و قطعات الکترونیکی تشکیل شده‌اند. مدار
چاپی به منظور سرعت در ساخت بردهای الکترونیکی ساخته شده است. یک مدار چاپی
تشکیل شده است از یک برد نارسانا که به وسیله سطحی از مس پوشانده شده که
این مس‌ها همان سیم‌هایی است که قطعات الکترونیکی مدار را به هم دیگر مرتبط
می‌سازد.
هنگامی که در حال توسعه سیستم های الکترونیکی بزرگ متشکل از
چند مدار چاپی (PCB) هستید، بایستی مطمئن شوید که هر سیگنال به پین درست از
یک کانکتور متصل شده است، که این کار دست و پاگیری است. پیش از این، راه
حلی برای بررسی خودکار این ارتباط وجود نداشت و طراحان مجبور بودند به صورت
دستی هر یک از پین های کانکنورها را بررسی کنند. اما اکنون با استفاده از نرم افزار ConnTrace می
توانید تعدادی از netlistها را که می توانند در فرمت های مختلفی باشند را
پردازش کرده و اتصالات را تعریف کنید و همچنین سیگنال ها را از یک بورد به
بورد دیگر، ردیابی کنید. ConnTrace با استفاده از مقررات (بر اساس عبارات
منظم)، نام سیگنال ها را
بین مدارهای چاپی (PCB ها) مطابقت می دهد. انعطاف پذیری این نرم افزار به
شما اجازه می دهد که در هر جریان طراحی از آن استفاده کنید و به هیچ روش
طراحی نیاز ندارد.
محاسبه و تحلیل رفتار سیستم های قدرت با اهداف طراحی و بهره برداری می باشد. طراحی و توسعه این نرم افزار از سال 1976 توسط مهندسین و برنامه نویسان با تجربه در شرکت DIgSILENT GmbH آلمان آغاز شده است. آخرین ویرایش این نرم افزار بر اساس تجربیات موفق نسخه های قبل و در محیط C ++ ایجاد گردیده است. DIgSILENT PowerFactory در عین اینکه می تواند به عنوان یک ابزار محاسباتی قوی برای سیستم های قدرت در مقیاس بزرگ استفاده شود همچنین به عنوان یک ابزار جیبی برای حل مسائل برق استفاده می گردد. الگوریتم و تکنیک های مدلسازی این نرم افزار مطمئن و قابل انعطاف می باشد به گونه ای که قادر است طیف وسیعی از رفتارهای سیستم قدرت را در حالت های ماندگار و یا گذرا شبیه سازی و محاسبه نماید.
ProfiCAD نرم افزاری ساده و در عین حال سریع در زمینه ساختن مدارهای الکتریکی و ترسیم مدارهای فنی می باشد که گرچه محیط کاربری آسانی دارد ولی توانایی آن در زمینه انجام کارها حرفه ای می باشد، محیط این نرم افزار تا حدودی گرافیکی نیز می باشد و لذا کاربری که با آن کار می کند به هیچ وجه احساس خستگی نخواهد کرد.
قابلیت های کلیدی نرم افزار ProfiCAD:
- یادگیری و استفاده بسیار آسان، تنها کافیست سمبل ها را بر روی طراحی خود بکشید
- پشتیبانی از یونیکد
- به روز رسانی اتوماتیک
- بسیار حرفه ای
- سازگار با نسخه های مختلف ویندوز
- و ...
بُرد مدار چاپی شامل مجموعه ای از مدارهای الکتریکی بوده و میتواند یک طرفه (یک لایه مس)، دو طرفه (دو لایه مس) و یا حتی چند لایه باشد، به طوری که قطعات الکترونیکی مانند مقاومت، خازن، آی سی و ... بر روی آن مونتاژ شده و جهت استفاده در تجهیزات الکترونیکی به کار می رود. ماده خام تشکیل دهنده این بردها از متریال های مختلفی مانند فایبر، راجرز، تفلون، فلکسی بل و ... ساخته شده و با ضخامت های 0.2 تا 3.2 میلیمتر عرضه می گردند. استاندارد جهانی تولید بردهای مدار چاپی بر اساس استاندارد UL وIPC بوده و جهت طراحی این بردها عموماً از نرم افزار Protel استفاده می گردد. بُردهای مدار چاپی در همهٔ محصولات الکترونیکی حتی ساده ترین آن ها استفاده میشود. دیگر موارد بُرد مدار چاپی شامل سیم بسته بندی و ساخت و ساز نقطه به نقطه می‌باشد. بُرد مدار چاپی نیازمند طراحی‌های اضافی برای ترتیب مدار دارد، اما ساخت و مونتاژ میتواند بصورت خودکار باشد. ساخت مدارهایی با بُرد مدار چاپی نسبت به دیگر روش‌های سیم کشی به عنوان اجزاء نصب شده و سیم کشی با یک بخش واحد، ارزان تر و سریع تر است. علاوه بر این، خطاهای سیم کشی اپراتور هم حذف می‌شوند.
PLC از عبارت Programmable Logic Controller به معنای کنترل کننده قابل برنامه ریزی گرفته شده است. کلمه PLC به عنوان نشان تجاری ثبت شده شرکت Allen Bradley است.لذا شرکت هایی همچون Siemens از لغات دیگری مانند simatec،sirotec و ... استفاده می کنند. PLC کنترل کننده ای نرم افزاری است که ورودی ها را دریافت می کند و آن ها را طبق برنامه ای که در حافظه اش ذخیره شده، پردازش می نماید و سپس نتیجه عملیات را از قسمت خروجی به صورت فرمان هایی به گیرنده و اجراکننده هایفرمان،ارسال می کند. وظیفه PLC در گذشته بر عهده مدارهای فرمان رله ای بود که استفاده از آن ها امروزه در محیط های صنعتی منسوخ گردیده است. مشکل اساسی این مدارها در این است که با افزایش تعداد رله ها حجم و وزن مدار فرمان بسیار بزرگ می شود و در نتیجه افزایش قیمت فرایند را به دنبال خواهد داشت. برای رفع این اشکال مدارهای فرمان الکترونیکی ساخته شد، ولی با وجود این هنگامی که تغییری در روند یا عملکرد ماشین صورت می گرفت لازم بود تغییرات بسیاری در سخت افزار سیستم کنترل داده شود.
