Tato disertační práce se věnuje studiu částečných výbojů (PD) způsobených poklesem spolehlivosti a životnosti elektronických zařízení a systémů. Diagnostika PD je dnes známá metoda pro vysoké napětí u vysoko-výkonných zařízení. V případě elektronických zařízení PD testování není ale běžně používáná metoda, přestože je zde také potenciál pro vysoké elektrické zatížení vzhledem k velmi krátké vzdálenosti. Tato práce je zaměřena na vyšetřování PD činnosti u elektronických zařízení. Bylo navrženo a provedeno pracoviště pro diagnostiku PD v elektronických zařízeních. Pracovní frekvence se pohybuje od několika stovek Hz až 100 kHz. Maximální amplituda PD testovaného napětí je vyšší než 10 kV. Navzdory jednoduché konstrukci toto zařízení přináší vysokou spolehlivost měření. Více než 300 PD testů bylo provedeno na různých elektronických zařízeních a elektronických součástí,např. na planárních transformátorech a elektronických komponentách používaných při vysoko-napěťových měničích

This master thesis is focused on proposition and following implementation of DC arc welder. This paper is based on semester’s paper, where the first version was realized. The welder is powered by a battery pack with LiFePO4 type cells. Battery cells are protected by BMS circuits. The driving electronics controls the duty cycle step-down (buck) converter in a closed current or power regulation loop. The power regulator has been designed and validated by simulations. Switching power transistors, low side and high side, are implemented by optically isolated gate drivers. Charging the battery is solved by a switching flyback converter. For the charger and the welder is sheet metal construction made of aluminum sheet.

The presented thesis is focused on knowledge extension in the area of partial discharge measurements and evaluation at frequencies higher than 1 kHz. The thesis includes the design and set up of the measuring workplace equipped for measuring partial discharges, including the methodology of the measuring and calibration procedures necessary for the achievement of reproducible results. Another part of the thesis deals with the technology of acoustical and electromagnetic sensors convenient for the diagnostics and localization of partial discharges in devices, that work at voltages above 500 V. Electrical circuits that enable data evaluation by using the signal from a sensor working on amplitude analysis principle were developed. For PD detection a PC controlled measuring device working on amplitude analysis principle had to be designed and realized. The possibilities of the workplace have been demonstrated in the process of development of the insulating systems for pulse transformers. Thesis results can significantly contribute to a higher quality of newly designed electronic devices and systems working at voltages above 500 V.