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
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.
Realizzazione di progetti in laboratorio e preparazione di rapporti tecnici con presentazione finale.
Prerequisiti
Elettronica di base di circuiti e dispositivi
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)
--------------------------------------------------------------------------
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.