Descripció
S´estudien els circuits de potència bàsics (fonts d´alimentació i drivers de motors), així com circuits auxiliars de protecció dels dispositius de potència. També s´analitzen els microcontroladors emprats en aplicacions de potència, i l´estructura i programació d´autòmats programables
Tipus assignatura
Optativa
Semestre
Primer
Crèdits
5.00
Coneixements previs

Electrònica Bàsica. Electrònica Analògica. Física Elèctrica.

Objectius

Els alumnes que cursen l´assignatura adquireixen els coneixements i desenvolupen les habilitats que s´indiquen a continuació:
1. Tenir els coneixements generals bàsics sobre l´àrea d´estudi.
2. Adquirir capacitat d´anàlisi i síntesi en l´estudi i disseny de circuits de potència.
3. Tindre la habilitat de gestionar la informació rebuda per diverses fonts, en especial la que prové de les fulles d´especificació dels fabricants.
4. Ús del simulador per a transitoris de potència.

Continguts

PART I: ELECTRÒNICA DE CONTROL
1.- Microcontroladors
1.1- Introducció, història i evolució.
1.2. PIC 16 i AT90S de Atmel.
2.- Autòmats programables
2.1- Introducció i història.
2.2- Estructura i hardware.
2.3- Programació.
2.4- Exemples.
PART II: ELECTRÒNICA DE POTÈNCIA
1.- Circuits de conversió de potència
1.1- Introducció, components actius i passius.
1.2- Conversors DC-DC commutats.
1.3- Anàlisi en petit senyal.
1.4- Fonts d´alimentació commutades.
1.5- Convertidors AC-AC.
2.- Drivers de motors
2.1- Driver motor contínua.
2.2- Driver motor asíncron.
2.3- Driver motor brushless.
2.4- Driver motor pas-a-pas.
3.- Dispositius de commutació de potència
3.1- El díode.
3.2- El transistor bipolar.
3.3- El MOSFET.
3.4- El IGBT.
3.5- El tiristor.

Pràctiques de laboratori:
1.- Programació de control pels microcontroladors PIC 16f84/83 per a fer un control de llums de 4 canals.

Metodologia

S´imparteixen les classes magistrals i després de cada subtema s´estudia una nota d´aplicació subministrada pel fabricant del circuit integrat que actua com a paradigma del tema que s´ha explicat.

Es proposen, a cada bloc de teoria, problemes perquè els alumnes els facin a casa i els entreguin al professor per poder fer un avaluació més continuada, sempre amb el suport del simulador. Així mateix, en aquestes classes també es proposen problemes que els alumnes han de resoldre in situ (motivació de la participació).

La part pràctica es realitza amb grups de dues persones i té molts graus de llibertat, per tal que l´alumne prengui decisions de disseny, d´acord amb el nivell de maduresa que d´ell s´espera. La pràctica dura gairebé tot el curs, amb molts punts de contacte amb el professor durant el cicle de vida de la construcció de la pràctica (disseny preliminar, simulació, disseny final, construcció i proves).

Per millorar el rendiment de l´alumne se´ls ofereix la possibilitat de fer consultes personalitzades sobre l´assignatura, tant a nivell de matèria, com tot el que involucra a la mateixa (forma d´estudi, dissenys pràctics, correcció de problemes proposats...).

Avaluació

L´assignatura es divideix en dos parts clarament diferenciades: una part teòrica i una part pràctica. Cada una d´aquestes parts s´avaluen per separat i s´han d´aprovar per separat per poder aprovar l´assignatura.

Si s´aproven les dues parts, la nota final de l´assignatura és la mitjana aritmètica de la nota de Teoria i de la nota de Pràctiques ponderada amb 0.8 i 0.2 respectivament. En cas de suspendre la teoria, la nota global de l´assignatura és la de Teoria si s´han presentat les pràctiques. En cas de no presentar-se a alguna part (teoria o pràctica) la nota de l´assignatura és NP.

Avaluació de la part teòrica:
A. Exàmens
D. Treballs fets a casa
G. Resultats de les simulacions.

La nota de la part teòrica es treu dels exàmens parcials que es fan al llarg del curs. Els exàmens són única i exclusivament de resolució de problemes. Els treballs fets a casa ajuden a complementar aquesta nota en cas de dubte.

En aquesta assignatura hi ha dos parcials. El primer i segon parcial promitgen de forma geomètrica i si la mitja és superior o igual a 5 es dóna per aprovada l´assignatura.

A la convocatòria de setembre, els alumnes s´han de presentar de tot el curs. S´aprovarà si en aquest examen es treu una nota igual o superior a 5.

Avaluació de la Part Pràctica:

E.Informes

La pràctica es valora entre cada una d´elles entre 0 punts i 10 punts en funció de la qualitat de l´estudi previ, del disseny, del muntatge, de la memòria i de la presentació.

Criteris avaluació

Objectiu 1
L´estudiant ha de demostrar tenir els coneixements bàsics necessaris relacionats amb l´assignatura [A,I]

Objectiu 2
L´estudiant ha de saber resoldre i dissenyar qualsevol problema en l´àmbit de l´electrònica de potència que se´l plantegi [D,L]

Objectiu 3
L´estudiant ha de tenir la capacitat per dilucidar quina informació és important i quina és irrellevant per al problema actual. [D,F]

Objectiu 4
L´estudiant ha d´estar habituat en el treball amb l´ordinador i amb l´anàlisi i disseny de sistemes mitjançant l´ordinador, com a pas previ d´estudi de la implementació de qualsevol disseny [E, G]

Bibliografia bàsica

M.H. Rashid, Power Electronics. Circuits, Devices and Applications, Prentice Hall
Mohan, Undelad & Robbins, Power Electronics: Converters, Application and Design, John Wiley & Sons

Material complementari

Henri Lilen, Tiristores y Triacs, Marcombo (Boixareu Editores)
THOMSON CSF, The Power Transistor in its environment
THOMSON CDF, Le Transistor de Puissance dans la conversion d'energie
SGS-THOMSON, Power Transistors Application Manual
SGS-THOMSON, Thyristors & Triacs Application Manual
SGS-THOMSON, Power Bipolar Transistor DataBook
SGS-THOMSON, Power Modules DataBook
FUJI ELECTRIC, Fuji Power Transistors Application Manual
FUJI ELECTRIC, Advancing Power Transistor and their Applications to Electronic Power Converters
Pressman, Switching and linear power supply, Hayden, 1977
B.W. Williams, Power Electronics. Devices, Drivers and Applications, MacMillan, 1986