Mänsklighetens tillväxt, från mindre än 2 miljarder i slutet av 1800-talet till över 7 miljarder i början av 2000-talet, är starkt relaterad till vår förmåga att använda energi. Användningen av fossil energi orsakar allvarliga problem för miljön och utmanar verkligen mänsklighetens framtid. Vi är i stort behov av I) att minska vår energianvändning och II) att övergå från fossila och troligen kärnkraftsbaserade till förnybara energikällor.

Det är här kraftelektronik är viktig. Oberoende av primär energikälla handlar en stor del av vår energianvändning om elektrisk energiteknik. Tillverkning, transport, belysning, ventilation, uppvärmning, elöverföring, fysikforskning, ... Alla innebär ett eller flera steg där energin omvandlas till elektricitet innan den slutligen förbrukas. Dessutom är förnybara energikällor som vind, våg och sol helt beroende av omvandling av den primära energikällan till elektricitet som ett mellantillstånd innan den slutligen förbrukas.

Kursen lägger grunden för studentens förmåga att tillämpa kraftelektronik i en mängd olika tillämpningar, såsom switchade nätaggregat, motordrivsystem, solcellsomvandlare, laddare för elfordon, elnätstillämpningar som "Unified Power Flow Controllers" (UPFC), aktiva nätfilter, högspänd likström (HVDC). Alla dessa tillämpningar av kraftelektroniska omvandlare är baserade på en gedigen förståelse för design och styrning av både DC- och AC-system. 

Målet med kursen är att ha en allmän förståelse för de nämnda tillämpningarna och en djup förståelse för grunderna. Fördjupade studier av tillämpningarna görs i efterföljande kurser, se vidare beskrivning nedan.

För att nå det målet har den här kursen tre "ben":

I) Konstruktion av kraftelektroniska omvandlare. Detta ger kunskap om hur man väljer, konstruerar och använder både aktiva (transistorer, dioder) och passiva (kondensatorer, induktorer) på ett kostnadseffektivt sätt som ger avsedd funktion och livslängd.

II) Modulering och styrning med kraftelektroniska omvandlare. Detta ger kunskap om hur man använder en viss kraftelektronisk krets för att ge avsedd styrning av spänning och ström - så kallad spänningsmodulering och strömkontroll.

III) Practical experimentation in two labs. The first lab targets a "four quadrant DC/DC converter" used to run a DC-machine. The second lab targets an electric bicycle drive that essentially is a "DC/AC converter driving a  BrushLess DC (BLDC) Motor". The second lab ends with a bicycle ride utilizing your own controller settings. Both labs gives the necessary understanding of modulation and current control applied to DC and AC systems, needed to proceed deeper into any of the advanced courses in power electronics.

III) Praktiskt experimenterande i två laborationer. Det första labbet riktar in sig på en "DC/DC-omvandlare med fyra kvadranter" som används för att driva en DC-maskin. Det andra labbet riktar in sig på en elcykeldrift som i huvudsak är en "DC/AC-omvandlare som driver en BrushLess DC (BLDC) Motor". Den andra laborationen avslutas med en cykeltur med hjälp av dina egna kontrollinställningar. Båda laborationerna ger den nödvändiga förståelsen för modulering och strömstyrning tillämpad på likströms- och växelströmssystem, som behövs för att gå djupare in i någon av de avancerade kurserna i kraftelektronik.