Dispositivi a quattro strati (SCR, TRIAC, DIAC, IGBT, GTO, MCT), MOSFET. Sistemi di controllo della potenza. Controllo con PWM.Induttori e Condensatori reali. Alimentatori a commutazione (buck,boost, flyback, forward) e a dissipazione (LDO).Protezioni negli alimentatori .Filtri per armoniche e soppressori disturbi. Microcontrollori avanzati nell’elettronica industriale. 4 esperienze di laboratorio : caratterizzazione di moduli di alimentazione PMKL (TI) con strumentazione automatica.
“Fundamentals of Power Electronics”, R. W. Erickson,D. Maksimovic, 2nd edition
“Electronic circuits: Handbook for design and applications”, U. Tietze, Ch. Schenk, 2nd edition, Springer, 2008
Materiale di lettura supplementare:
Power Electronics Handbook (circuits,devices and applications) 3rd edition By M H Rashid, 2011
Publisher: Academic Press
Power Electronics: Converters, Applications, and Design, 3rd Edition
Ned Mohan, Tore M. Undeland, William P. Robbins
November 2002, Wiley
Pulse-width Modulated DC-DC Power Converters, by Marian K. Kazimierczuk, 2008, Wiley
“Principles of Power Electronics”, Kassakian John G, 1991
Obiettivi Formativi
Conoscenza dei dispositivi elettronici nei circuiti e sistemi di potenza (alimentatori, circuiti di controllo della potenza),
sistemi di isolamento e di protezione da disturbi condotti,
semplici interfacce verso sensori per uso industriale.
Progettazione di alimentatori e semplici sistemi di controllo della potenza con
l'ausilio di programmi di simulazione. Architetture distribuite di alimentazione (DPA).
Utilizzo di microcontrollori per schede industriali.
Prerequisiti
nessuno
Metodi Didattici
lezioni in aula, seminari ed esercitazioni di laboratorio
Altre Informazioni
Disponibili dispense in inglese in formato elettronico
Modalità di verifica apprendimento
4 relazioni di laboratorio in itinere + orale finale con discussione di argomenti di teoria o un esercizio di progettazione di un circuito elettronico di potenza.
Programma del corso
Dispositivi elettronici di potenza:
a 4 strati(SCR, DIAC, TRIAC), MOSFET, Diodi, BJT
Modelli di funzionamento, caratteristiche, sistemi di pilotaggio
Alimentatori con regolatore di tensione a dissipazione
Parametri di stabilizzazione
Teoria, progetto e simulazione di un rettificatore a doppia semionda e filtro RC con componenti reali.
Regolatori lineari: progetto e simulazione stabilizzatore a zener e BJT, circuiti stabilizzatori integrati,regolatori a bassa caduta di tensione (low drop-out LDO)
Generatori di tensione di riferimento con diodo zener
Alimentatori a commutazione al primario e secondario
Modulazione PWM
Conv. DC/DC step-up, step-down, inverter: dimensionamento Le C
Valutazione delle perdite
Pilotaggio e controllo con isolamento galvanico tipo ottico o con trasformatore
Seminario in collaborazione con Texas Instruments sulle applicazioni dei dispositivi elettronici nei sistemi di conversione dell'energia negli impianti fotovoltaici, nei sistemi di telecomunicazione, multimediali e per l'illuminazione a LED.
Seminario sull'Elettronica Industriale nei sistemi fotovoltaici.
Disturbi radiati e condotti
Limitazione dei disturbi sulle linee di alimentazione e per telecomunciazioni:
modelli, normativa, componenti (Varistori,SCR,scaricatori a gas, zener etc)
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Esperienze di laboratorio con applicazioni a sistemi di regolazione della potenza mediante dispositivi a 4 strati, alimentatori a commutazione, progetto termico, controllo di illuminazione a LED.