Tema inicial
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FRANCISCO DAVID TRUJILLO AGUILERADepartamento: Tecnología Electrónica. Universidad de Málaga. Nivel: Tercero de Ingeniero Técnico Industrial, especialidad Electrónica Industrial. Fecha de la última actualización: marzo de 2013. |
Horas de clase de teoría: 40 Horas de clase de práctica: 20
Tiempo total previsto de aprendizaje:120
Periodo de impartición: 2011. Primer cuatrimestre
PRERREQUISITOS Y CONOCIMIENTOS PREVIOS RECOMENDADOS
Prerrequisitos
Para cursar adecuadamente esta asignatura, es conveniente que los alumnos hayan adquirido conocimientos de cálculo diferencial, análisis de circuitos, instrumental de laboratorio, circuitos integrados, tecnología electrónica, simulación de circuitos y electrónica de control.
Relaciones con otras materias
Ampliación de matemáticas, Teoría de circuitos, Física del estado sólido, Electrotecnia, Circuitos integrados, Tecnología electrónica.
DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA ASIGNATURA
La asignatura de Electrónica de Potencia posee un carácter troncal en la titulación de Ingeniero Técnico Industrial, especialidad Electrónica Industrial, constando de 6 créditos LRU para su impartición.
Como complemento a esta asignatura teórica, en el organigrama universitario en proceso de extinción, figura la asignatura Laboratorio de Electrónica de Potencia (4,5 créditos LRU), de carácter obligatorio en la Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Málaga.
Ambas asignaturas dotan al futuro ingeniero técnico industrial de los conocimientos necesarios para abordar y atacar cualquier problema que incluya los conocimientos que se ponen en liza en estas dos asignaturas, puesto que siempre se ha perseguido en ellas el máximo acercamiento posible a la realidad industrial del futuro ingeniero.
La Electrónica de Potencia se sitúa dentro del área de la Electrónica Aplicada, que incluye dispositivos electrónicos, circuitos electrónicos, sistemas electrónicos y aplicaciones. Estos campos de la Electrónica Aplicada permiten organizar los contenidos de la asignatura en tres grandes bloques: dispositivos, convertidores (que engloba los componentes y los circuitos electrónicos) y aplicaciones.
OBJETIVOS: CONOCIMIENTOS Y CAPACIDADES. COMPETENCIAS
Competencias transversales/genéricas
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Conocimiento en materias básicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.
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Capacidad de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico y de comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en el campo de la Ingeniería Industrial.
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Capacidad, conocimiento y comprensión para el manejo de especificaciones, reglamentos y normas de obligado cumplimiento.
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Capacidad de analizar y valorar el impacto social y medioambiental de las soluciones técnicas.
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Capacidad de trabajar en un entorno multilingüe y multidisciplinar, y de comunicar, tanto por escrito como de forma oral, conocimientos procedimientos, resultados e ideas relacionadas con la electrónica de potencia.
Competencias específicas
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Conocimiento de los dispositivos semiconductores más empleados en electrónica de potencia y análisis de sus condiciones de funcionamiento.
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Conocimiento aplicado de la electrónica de potencia.
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Conocimiento de los numerosos campos de aplicación de la electrónica de potencia.
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Capacidad para diseñar sistemas electrónicos de potencia.
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Capacidad para elaborar especificaciones y documentaciones de los sistemas electrónicos de potencia.
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Capacidad y conocimiento para la implementación y puesta a punto de equipos y sistemas electrónicos de potencia, considerando tanto los aspectos técnicos como las normativas reguladoras correspondientes.
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Entender e interpretar, correctamente, la documentación facilitada por los fabricantes de dispositivos y circuitos de electrónica de potencia.
Objetivos
Los objetivos fundamentales de la asignatura pueden dividirse en tres ámbitos:
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Teoría: conocimientos sobre los semiconductores más utlizados en aplicaciones de la Electrónica de Potencia, sus prestaciones, características y posibles problemas que pueden presentar así como las soluciones para dichos problemas. Identificar los convertidores conmutados de potencia más utilizados y analizar su comportamiento ante diferentes cargas electrónicas. Y, por último, y en un nivel superior, entender y explicar la unión de convertidores conmutados de potencia para dar lugar a aplicaciones de alto nivel.
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Laboratorio: conocer la practicidad de cada uno de los aspectos teóricos estudiados, como, por ejemplo, encendido y apagado de semiconductores de potencia; modificación del funcionamiento de los convertidores conmutados de potencia en función de diversos parámetros de control y cargas electrónicas. Entender y comprender la información que los fabricantes de dispositivos de potencia ofrecen en sus catálogos.
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Teoría/Laboratorio: desarrollar trabajo en grupo; defender públicamente un trabajo; comprender y entender ciertos documentos en inglés.
METODOLOGÍA
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Manual de usuario de la OCW de Electrónica de Potencia: un pequeño manual de usuario para que un alumno de la asignatura Electrónica de Potencia pueda conocer en detalle cómo navegar por el curso.
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Programa: Este programa incluye los siguientes bloques temáticos:
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Introducción a la Electrónica de Potencia.
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Semiconductores de potencia.
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Convertidores alterna/continua: no controlados, controlados por fase y semicontrolados.
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Convertidores continua/continua.
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Convertidores continua/alterna.
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Convertidores alterna/alterna
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Principales aplicaciones de la Electrónica de Potencia.
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Material de estudio: incluye material escrito (transparencias, documentación...) necesario para el estudio de los conceptos principales de la asignatura.
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Ejercicios: se dispondrá de una amplia colección de problemas, divididos por bloques temáticos. Los problemas estarán ordenados de menor a mayor complejidad.
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Prácticas y/o simulaciones: para la correcta compresión de cómo trabajan los convertidores conmutados de potencia, parte central y más importante de la asignatura, se requiere el uso de simuladores y, en las asignatura de laboratorio, de la implementación física de los mismos. Por ello, se incluye este epígrafe que constará de: un módulo de simulaciones, tutorial del programa PSIM en su versión demo (descargable gratuitamente desde la página del fabricante), con el objetivo de que el alumno aprenda cómo se realiza la simulación de los principales convertidores conmutados de potencia; un módulo con cuestionarios sobre simulaciones, en donde el alumno puede realizar ejercicios de simulación y resolver problemas; y el módulo del laboratorio, para la cual se ofrece un enlace a la Plataforma de Laboratorio de Electrónica de Potencia, donde el alumno puede encontrar la descripción de cada equipo, una explicación detallada de las prácticas a realizar, cómo se realiza el cableado de las mismas y, por último, una ficha a modo de formulario donde se incluyen los resultados obtenidos y que se envían on line.
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Tutoriales: se han implementado un total de 32 vídeos en formato Flash donde se observa la animación, paso a paso, de los distintos convertidores conmutados de potencia trabajando ante diferentes condiciones. Estos vídeos tutoriales servirán a los alumnos de repaso de los conceptos aprendidos.
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Enlaces externos: se aporta una relación comentada de varios enlaces de interés de Electrónica de Potencia, desde páginas de fabricantes de semiconductores, a otros OCW de esta materia de otras universidades españolas y extranjeras.
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Exámenes de años anteriores: los alumnos siempre consideran muy interesante conocer los exámenes en años anteriores. Por ello se ofrece una colección de exámenes de años anteriores.
MATERIAL DE CLASE
Transparencias, documentación complementaria, hojas de fabricantes, ejercicios, simulaciones, colección de exámenes y tutoriales.
CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y DE CALIFICACIÓN. ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN O TAREAS PRÁCTICAS
El criterio de evaluación se basa fundamentalmente en la realización de una prueba final escrita (75%), en la que se valorarán tanto conocimientos teóricos como prácticos.
Adicionalmente a esta prueba final, a lo largo de la impartición de la asignatura, se ofrece la posibilidad de la realización de varias tareas voluntarias (25%) y su defensa en público. Estas tareas voluntarias engloban la realización de algún problema real, la lectura de documentación aparecida en revistas técnicas o el estudio de material complementario a la asignatura.
