教學大綱表 Syllabus
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課程名稱
Course Title
(中文) 可程式化的直流電力轉換器設計
(英文)
開課單位
Departments
電機工程學系
課程代碼
Course No.
E4890
授課教師
Instructor
呂錦山 熊大誠
學分數
Credit
2.0 必/選修
core required/optional
選修 開課年級
Level
大四
先修科目或先備能力Course Pre-requisites:電子學, 電路學, 微處理器實驗
課程概述與目標 Course Overview and Goals: 本課程結合電力轉換及MCU硬體領域專長之兩位老師,引領同學學習電力轉換功率級電路與MCU電路。從基本電路原理介紹及電力轉換Simplis模擬演練為基礎,並透過EasyEDA與STM32CubeIDE等工具的實作,建立全橋電路架構的硬體平台,搭配STM32 MCU韌體的控制,進行實作與理論驗證,為一跨領域兼具軟硬體的課程體驗,也是實務應用的工程範例。
教科書
Textbook
自編講義
參考教材
Reference
https://www.simplistechnologies.com/
https://www.st.com/en/microcontrollers-microprocessors/stm32-32-bit-arm-cortex-mcus.html
https://easyeda.com/
課程大綱
Syllabus
學生學習目標
Learning Objectives
單元學習活動
Learning Activities
學習成效評量
Evaluation
備註
Notes

Week
單元主題
Unit topic
內容綱要
Content summary
1 基本主動及被動元件介紹 電力轉換專業為整合半導體元件及儲能的被動元件,將粗糙的原始電力,經由電能控制處理的技術,產出精緻穩定的輸出電源,以達成高可靠度,高功率密度及高效率為此一專業的技術指標 了解相關元件功能,以及設計參數
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    2 模擬程式Simplis實習 藉助模擬程式的演練,建立模擬及驗證電力轉換技術 應用Simplis EDA Tool
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    3 電力轉換器電路演進 將基本的降壓電路,加上高壓隔離變壓器成為順向電路,進而衍生出全橋電路,為應用於高功率的需求,以達成高效率為目標 學習並且實作基本的降壓電路
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    4 STM32CubeIDE 概論 目前市場上的Cortex-M MCU供應商以ST、NXP和TI三家為最大。在整合開發環境(IDE)上,近年來不約而同地採用Eclipse為基礎來進行二次開發。所以在此大一統的開發環境下,學一套可以應用在不同供應商的MCU開發上,是開發者的福音。 學習本學期的MCU開發環境
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    5 韌體架構 老師會預先開發出一套驗證過的韌體架構,同學透過理解Power & MCU Circuit工作原理後,可以修改程式參數,適用於不同的應用場景,甚至於將它延伸為可程式電壓源。 學習基本韌體實作
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    6 MCU硬體架構 透過PCBA上的ST-Link介面,可以進行韌體修改。使用STM32CubeIDE對C語言編程的韌體進行編譯、除錯與下載。學習跨領域的技術內容。 利用ST官方開發板進行開發
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    7 PCBA 的實作環節 使用EasyEDA做為一個學習的起點。除了大大降低費用與學習門檻之外,還有相當優化的設計流程,讓我們可以在相當短的時間對所有的設計環節都演練一遍,達到既見樹又見林的體驗。 熟習入門等級的PCB設計工具
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    8 EasyEDA電路篇 透過設定的範例實作練習來熟悉所有電路輸入的操作
    細節,進而由電路轉換成PCB Layout的操作場景。
    練習電路圖的作業流程
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    9 EasyEDA佈局篇 透過本課程的範例實作練習,從元器件的擺放到走線的
    安排,一步一步地完成電路板的佈局。
    練習電路板形成的作業方式
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    10 期末實作講解 每個人完成自己電路板的MOS等元件焊接,根據老師指定的參數,修改韌體後,下載到MCU中。現場量測出最後的輸出結果。 呈現整個學習過程,現場操作。透過老師與同學互動,以實際的電路板呈現學習成果
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  • 討論
  • 實作
  • 心得發表
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    教學要點概述 Overview of Teaching Points:
    教材編選 Teaching Materials: ■ 自編教材 Handout by Instructor □ 教科書作者提供 Textbook
    評量方法 Evaluation: 實驗 Experiment:20%   報告 Presentation:10%   :10%   上機測驗 Examination on Computer Operation:60%  
    教學資源 Teaching Resources: □ 教材電子檔 Soft Copy of the Handout or the Textbook □ 課程網站 Website
    教學相關配合事項 Other Matters Related to the Course:同學必須自備筆電,在課堂上安裝軟體並且實作
    扣考規定 The rule of being able to take the final exam of the course:http://eboard.ttu.edu.tw/ttuwebpost/showcontent-news.php?id=504