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Guía docente 2012-13 - 45005820 - Electrónica de potencia
| TITULACIÓN: | INGENIERÍA TÉC. INDUSTRIAL; ESP. EN MECÁNICA (Plan 1995 adaptado en 2000) |
| CENTRO: | ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN) |
| CURSO: | 2012-13 |
| ASIGNATURA: | Electrónica de potencia |
| NOMBRE: Electrónica de potencia | |||||
| CÓDIGO: 45005820 | CURSO ACADÉMICO: 2012-13 | ||||
| TIPO: - | |||||
| Créditos LRU: 6.0 | Créditos LRU teóricos: 4.5 | Créditos LRU prácticos: 1.5 | |||
| CURSO: - | CUATRIMESTRE: SC | CICLO: - | |||
| WEB: http://dv.ujaen.es/docencia/goto_docencia_crs_2503.html | |||||
| NOMBRE: AGUILAR PEÑA, JUAN DOMINGO | ||
| IMPARTE: Teoría [Profesor responsable] | ||
| DEPARTAMENTO: U133 - ING. ELECTRÓNICA Y AUTOMATICA | ||
| ÁREA: 785 - TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA | ||
| N. DESPACHO: 90 - A3-430 | E-MAIL: jaguilar@ujaen.es | TLF: 953212348 |
| TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/610 | ||
| URL WEB: http://blogs.ujaen.es/jaguilar/ | ||
Dispositivos de Potencia. Configuraciones básicas. Aplicaciones.
No existen
El presente documento recoge información referente a la
materia troncal Electrónica de Potencia
correspondiente a
la titulación de Ingeniero Técnico Industrial
Especialidad Electrónica Industria
Para cursar esta asignatura, se recomienda que el alumnado tenga
asimilados conocimientos relacionados con materias donde se
aborden
los Fundamentos Matemáticos de la Ingeniería,
Fundamentos Físicos de la Ingeniería, Teoría
de Circuitos, Electrónica Analógica y
Electrónica digital; contenidos que dada la ubicación
de la asignatura en la titulación, los alumnos deben tener
consolidados
- Capacidad de
análisis, síntesis y resolución de
problemas
- Toma de decisiones y
trabajo en equipo
-
Razonamientocrítico y Aprendizaje autónomo
- Capacidad de aplicar
losconocimientos en la práctica
- Cognitivas (Saber):
- Principio defuncionamiento de los dispositivos semiconductores de potencia
- Configuraciones típicas de los Convertidores Conmutados de
Potencia
- Aplicacionesde la Electrónica de Potencia - Procedimentales/Instrumentales (Saber hacer):
-Planteamiento y resolución de problemas reales
- Interpretación dedocumentación técnica
- Empleo de técnicasde simulación electrónica
- Realización demediciones y cálculos relacionados con la Electrónica
de Potencia - Actitudinales (Ser):
- Capacidad para lacomunicación
- Aprendizajeautónomo
- Adoptar un planteamientoestructurado y ordenado para analizar y resolver problemas
- Capacidad para laorganización y planificación. Trabajo en equipo
Se trata de desarrollar loas contenidos generales marcados en
las directrices generales propias marcadas en el BOE de
22/12/1992
y 04/02/1995, sobre la materia troncal Electrónica de
Potencia en la titulación de Ingeniero Técnico
Industrial, Especialidad Electrónica Industrial.
La Electrónica de Potencia se define como la
aplicación de la electrónica a la conversión
de energía eléctrica, es decir, a la
modificación de la forma en la que se presenta dicha
energía eléctrica, utilizando para ello dispositivos
electrónicos de potencia.
Esto da origen a los objetivos básicos de esta
asignatura:
- El estudio de los dispositivos semiconductores más empleados en Electrónica de Potencia y el análisis de sus condiciones de funcionamiento.
- Analizar los principales tipos de topologías de convertidores conmutados de potencia, sus topologías, principios de funcionamiento y campos de aplicación.
Con todo ello, se aporta al alumnado los principios
básicos necesarios para, analizar, diseñar, y
aplicar los convertidores basados en
semiconductores de potencia.
Bloque 1: Introducción a la Electrónica de
Potencia y Repaso de conceptos fundamentales
Bloque 2: Dispositivos semiconductores de potencia
Bloque 3: Convertidores estáticos
- Electrónica de potencia. Edición: -. Autor: Hart, Daniel W.. Editorial: Madrid: Prentice Hall, 2005 (C. Biblioteca)
- Electrónica de potencia: circuitos, dispositivos y aplicaciones. Edición: 3ª ed. Autor: Rashid, Muhammad H.. Editorial: México, [etc.]: Pearson Education, 2004 (C. Biblioteca)
- Power electronics: converters, applications, and design. Edición: 3th. ed. Autor: Mohan, Ned. Editorial: New York [etc.]: John Wiley & Sons, cop. 2003 (C. Biblioteca)
- Simulación electrónica con PSpice. Edición: -. Autor: Aguilar Peña, Juan D.. Editorial: Madrid: RA-MA, D.L. 1995 (C. Biblioteca)
- Edición y simulación de circuitos con OrCAD. Edición: -. Autor: Calvo Rolle, José Luis. Editorial: Paracuellos del Jarama (Madrid): Ra-Ma, imp. 2003 (C. Biblioteca)
- SPICE for power electronics and electric power. Edición: 3rd ed. Autor: Rashid, M. H. Editorial: Boca Raton : Taylor & Francis, 2012 (C. Biblioteca)
Para aprobar la asignatura es necesario superar una parte
teórica y otra práctica.
La parte teórica se compone de dos partes:
1ª parte consta de un examen en aula, de la unidades
didácticas 1 y 2, consistente en unas cuestiones verdadero y
falso, unas cuestiones teóricas de corta duración y
unos problemas.
2ª parte con PC, pudiendo utilizar el alumno los libros
y material que estime oportuno sobre el trabajo laboratorio virtual
de electrónica de potencia (simulación con
Pspice),dos problemas.
La nota deberá ser superior a 4 puntos en cada parte, pudiendo compensar una parte con otra
La evaluación y calificación de las competencias
trabajadas durante el curso se realizará a partir de
las
técnicas de evaluación según los
siguientes
coeficientes:
Nota final = Nota 1P teoría * 0,3 +Nota 2P *
0,4 + Nota prácticas*0,3
(Siempre y cuando Nota parcial sea
mayor o igual 4 )
TEORÍA
UNIDAD Nº 1. INTRODUCCIÓN A LA ELECTRÓNICA DE POTENCIA Y REPASO DE CONCEPTOS FUNDAMENTALES
Lección 0.- INTRODUCCIÓN ELECTRÓNICA
DE POTENCIA
Introducción. Concepto de electrónica
de potencia. Evolución tecnológica y
dispositivos Convertidores. Ejemplos de aplicaciones
Lección 1.- REPASO CONCEPTOS: POTENCIA
ELÉCTRICA. ARMÓNICOS .
Valor eficaz. Energía . Potencia
media. . Potencia aparente. Factor de potencia.
Cálculo de potencia en circuitos de alterna con
señales sinusoidales. Cargas lineales y no lineales.
Cálculo para formas de onda periódicas no
sinusoidales. Fourier. Fuente no sinusoidal y carga lineal. Carga
no lineal. Armónicos y análisis con Pspice. Efectos
de los Armónicos: Amenazas, normativa, soluciones.
UNIDAD Nº 2. DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES DE POTENCIA
Lección 2.- ELEMENTOS SEMICONDUCTORES DE
POTENCIA
Diodo de Potencia (características
estáticas y dinámicas): Conexión
serie, conexión paralelo), tiempos de conmutación.
Transistor bipolar (características. Tiempos de
conmutación. Cálculo de la potencia disipada. Curva
SOA y fenómenos de ruptura. Ataque y protecciones). Mosfet.
IGBT. Otros elementos
Lección 3.- TIRISTOR
Introducción. Tiristor: Estructura y características, principios de funcionamiento. Nomenclatura. Características estáticas y dinámicas. Métodos de disparo: Disparo por puerta, otros métodos de disparo. Limitaciones de frecuencia. Limites de pendientes de tensión. Limitaciones térmicas. Extinción del SCR: Conmutación natural, conmutación forzada.
Lección 4.- GOBIERNO DE TIRISTORES Y TRIAC Y EJEMPLOS DE APLICACIONES
Introducción.- Disparo por cc. Disparo por ca. Disparo por impulsos o trenes de ondas. Circuitos de mando: Todo a nada, ángulo de conducción, TCA 785 , disparo sincronizado. Disparo por diac. Disparo por optoacopladores. Circuitos de disparo
Lección 5.- DISIPACIÓN DE POTENCIA
Disipación de potencia. Equivalente
eléctrico. Parámetros fundamentales. Impedancia
térmica. Cálculo de disipadores de calor.
UNIDAD Nº 3. CONVERTIDORES
Lección 6.- CONVERTIDORES AC/DC: RECTIFICACIÓN .
Rectificación monofásica media onda: Carga resistiva, carga resistiva-inductiva, carga RL-generador, diodo de libre circulación. Rectificación de media onda controlado: Carga resistiva, carga RL, carga RLE. Efecto de la conmutación. Rectificador monofásico onda completa: En puente, toma media, carga R, carga R, RLE. Rectificador controlado monofásico de onda completa: Carga R,carga Rl, carga RLE.- Rectificación trifásica de media onda.- Rectificación polifásica de media onda.- Rectificación trifásica de onda completa. Rectificadores controlados: trifásico media onda, polifásico, onda completa. Conmutación de la inductancia del generador.
Lección 7.- FILTRADO Y FUENTES DE ALIMENTACIÓN REGULADAS .
Filtro por condensador. Filtro L. Filtro LC. Fuentes de alimentación reguladas: Configuración, circuitos integrados
Lección 8.- CONVERTIDORES DC/DC.
Introducción. Topologías convertidores dc-dc: clase A,B,C,D,E.
Lección 9.- INTRODUCCIÓN FUENTES DE ALIMENTACIÓN CONMUTADAS.
Introducción a las fuentes de alimentación conmutadas. Convertidor reductor. Convertidor elevador. Convertidor reductor-elevador
Lección 10.- CONVERTIDORES DC/AC: INVERSORES.
Introducción. Configuración del circuito de potencia: Transformador con toma media, batería de toma media. Puente monofásico. Análisis mediante series de Fourier . Puente trifásico.- Regulación de la tensión de salida: Modulación PWM.: Conmutación bipolar, conmutación unipolar. Aplicación control electrónico de motores AC.
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