proyecto docente sistemas electrónicos de conversión de
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Datos básicos de la asignaturaTitulación: Grado en Ingeniería de la Energía por la Un. de Sevilla y la Un. de MálagaAño plan de estudio: 2011
Curso implantación: 2019-20Centro responsable: E.T.S. de Ingeniería
Nombre asignatura: Sistemas Electrónicos de Conversión de PotenciaCódigo asigantura: 2210055Tipología: OPTATIVACurso: 4Periodo impartición: Primer cuatrimestre
Créditos ECTS: 4,5Horas totales: 112,5Área/s: Tecnología ElectrónicaDepartamento/s: Ingeniería Electrónica
Coordinador de la asignatura
PORTILLO GUISADO RAMON CARLOS
Profesorado
Profesorado del grupo principal:
GARCIA FRANQUELO LEOPOLDO
LEON GALVAN JOSE IGNACIO
PORTILLO GUISADO RAMON CARLOS
VAZQUEZ PEREZ SERGIO
Objetivos y competencias
OBJETIVOS:
Al terminar con éxito esta asignatura, los estudiantes serán capaces de:
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Sistemas Electrónicos de Conversión de Potencia
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- Identificar los diferentes sistemas y componentes electrónicos de potencia que forman parte del
acondicionamiento de la energía eléctrica.
- Enumerar los diferentes tipos y características principales de los convertidores electrónicos de
potencia que se aplican al aprovechamiento de fuentes de energía renovable y la distribución
eléctrica.
- Analizar el comportamiento detallado de un convertidor electrónico de potencia desde el punto de
vista eléctrico/electrónico.
- Diseñar un sistema electrónico de potencia con aplicación al acondicionamiento de fuentes de
energía renovable y/o distribución eléctrica partiendo de unas especificaciones determinadas.
- Comprender y aplicar técnicas de control específicas a convertidores electrónicos de potencia.
COMPETENCIAS BÁSICAS
CB01 Demostrar poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base
de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros
de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de
la vanguardia de su campo de estudio.
CB02 Saber aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean
las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y
la resolución de problemas dentro de su área de estudio.
CB03 Tener la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área
de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social,
científica o ética.
CB04 Poder transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado
como no especializado.
CB05 Haber desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios
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posteriores con un alto grado de autonomía.
COMPETENCIAS GENÉRICAS
G01 Conocer y aplicar conocimientos de ciencias y tecnologías básicas a la práctica de la
Ingeniería de la Energía
G02 Poseer capacidad para diseñar, desarrollar, implementar, gestionar y mejorar productos,
sistemas y procesos en los distintos ámbitos energéticos, usando técnicas analíticas,
computacionales o experimentales apropiadas.
G03 Comprender el impacto de la ingeniería energética en el medio ambiente, el desarrollo
sostenible de la sociedad y la importancia de trabajar en un entorno profesional y responsable.
G04 Fomentar el espíritu emprendedor.
G05 Fomentar y garantizar el respeto a los Derechos Humanos y a los principios de accesibilidad
universal, igualdad, no discriminación y los valores democráticos y de la cultura de la paz.
G06 Capacidad de trabajar en un entorno bilingüe inglés-castellano.
G07 Capacidad para reconocer cuándo se necesita información, dónde localizarla, cómo evaluar su
idoneidad y darle el uso adecuado de acuerdo con el problema que se plantea.
G08 Capacidad para comunicar y transmitir conocimientos, haciendo un uso adecuado de los
recursos de expresión oral y escrita.
COMPETENCIAS ESPECÍFICAS
AEE07 Conocimiento aplicado de electrónica de potencia.
ER08 Conocimiento aplicado de electrónica de potencia.
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Contenidos o bloques temáticos
INTRODUCCIÓN A LA ELECTRÓNICA DE POTENCIA
DISPOSITIVOS DE POTENCIA
CONVERTIDORES CA/CC
CONVERTIDORES CC/CC
CONVERTIDORES CC/CA
Relación detallada y ordenación temporal de los contenidos
Tema 1. INTRODUCCIÓN AL MODELADO Y ANÁLISIS DE CIRCUITOS DE POTENCIA (2 horas)
1.1 ELECTRONICA DE POTENCIA. GENERALIDADES
1.2 REGLAS PARA EL ANÁLISIS DE CIRCUITOS DE POTENCIA
1.3 DESARROLLO EN SERIE DE FOURIER
1.3.1 Cálculo de armónicos
1.3.2 Potencia
1.3.3 Cálculo de figuras de méritos
Tema 2. RECTIFICADORES NO CONTROLADOS (3 h)
2.1INTRODUCCIÓN
2.2 DIODO DE POTENCIA
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2.2.1 Constitución, funcionamiento y características
2.3RECTIFICADOR MONOFÁSICO
2.3.1Rectificador media onda
2.3.2Puente completo monofásico
2.3.2.1Conmutación instantánea
2.3.2.2Conmutación no instantánea
2.4RECTIFICADORES POLIFÁSICOS
2.4.1Conceptos básicos de las redes trifásicas
2.4.2Rectificador trifásico de mediaonda
2.4.2.1 Conmutación instantánea
2.4.2.2Conmutación no instantánea
2.4.3Puente completo trifásico
2.4.3.1Conmutación instantánea
2.4.3.2Conmutación no instantánea
Tema 3. RECTIFICADORES CONTROLADOS (4 h)
3.1INTRODUCCIÓN
3.2 TIRISTOR
3.2.1 Constitución, funcionamiento y características
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3.3RECTIFICADOR MONOFÁSICO
3.3.1Rectificador media onda
3.3.2Rectificador de media onda con diodo de libre circulación
3.3.3Puente completo monofásico
3.3.3.1Conmutación instantánea
3.3.3.2Conmutación no instantánea
3.4RECTIFICADORES POLIFÁSICOS
3.4.1Rectificador trifásico de mediaonda
3.4.1.1 Conmutación instantánea
3.4.1.2Conmutación no instantánea
3.4.2Puente completo trifásico
3.4.2.1Conmutación instantánea
3.4.2.2Conmutación no instantánea
3.5RECTIFICADORES SEMICONTROLADOS
Tema 4. CONVERTIDORES DC/DC SIN AISLAMIENTO (6 h)
4.1 INTRODUCCIÓN
4.2 MOSFET DE POTENCIA
4.2.1 Constitución, funcionamiento y características
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4.3 CONVERTIDOR REDUCTOR
4.3.1 Modo de Conducción Continua
4.3.2 Modo de Conducción Discontinua
4.3.3 Rizado de la tensión de salida
4.3.4 Pérdidas en el Condensador
4.4 CONVERTIDOR ELEVADOR
4.4.1 Modo de Conducción Continua
4.4.2 Modo de Conducción Discontinua
4.4.3 Rizado de la tensión de salida
4.4.4 Efecto de componentes no ideales
4.5 CONVERTIDOR REDUCTOR-ELEVADOR
4.5.1 Modo de Conducción Continua
4.5.2 Modo de Conducción Discontinua
4.5.3 Rizado de la tensión de salida
4.5.4 Efecto de componentes no ideales
4.6 CONVERTIDOR DE CÚK
Tema 5. CONVERTIDORES DC/DC CON AISLAMIENTO(5 h)
5.1 INTRODUCCIÓN
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5.2 CONVERTIDOR FLYBACK
5.3 CONVERTIDOR FORWARD
5.4 CONVERTIDOR PUENTE CON TRAFO DE ALTA FRECUENCIA
5.4.1 Conceptos básicos de funcionamiento
Tema 6. CONVERTIDORES DC/AC. CONCEPTOS BÁSICOS(5 h)
6.1 INTRODUCCIÓN
6.1.1 Armónicos
6.1.2 Conexión de un Convertidor DC/AC
6.1.3 Clasificación
6.2. TRANSISTOR BIPOLAR DE PUERTA AISLADA (IGBT)
6.3. TIRISTORES DE APAGADO POR PUERTA (GTO, IGCT)
6.4 INVERSOR MEDIO PUENTE. RAMA ELEMENTAL
6.5 INVERSOR PUSH-PULL
6.6 INVERSOR MONOFÁSICO EN PUENTE COMPLETO
6.6.1 Conceptos básicos de funcionamiento
6.7 INVERSOR TRIFÁSICO
6.7.1 Tensión en el Neutro
6.7.2 Armónicos
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6.7.3 Espacio de Estados
6.8 OTROS INVERSORES
Tema 7. CONVERTIDORES DC/AC. ESTRATEGIAS DE MODULACIÓN(5 h)
7.1 INTRODUCCIÓN
7.2 ESTUDIO DE UNA RAMA DE UN PUENTE INVERSOR
7.2.1 Modulación Senoidal PWM
7.2.2 Sobremodulación
7.2.3 Generación de Señales PWM con Microprocesadores
7.4 INVERSOR PUENTE COMPLETO.
7.4.1 Modulación Bipolar
7.4.2 Modulación Unipolar
7.4.3 Comparación entre Modulación Bipolar y Unipolar
7.5 PUENTE TRIFÁSICO
7.5.1 Generación de Señales PWM Trifásicas
7.5.2 PWM Modificado
7.5.2.1 Extensión del Índice de Modulación
7.5.3 Modulación Space Vector
7.5.4 Cancelación de Armónicos
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7.5.4 Control por histéresis
Actividades formativas y horas lectivas
Actividad Créditos Horas
B Clases Teórico/ Prácticas 3 30
E Prácticas de Laboratorio 1,5 15
Metodología de enseñanza-aprendizaje
METODOLOGÍA DE APRENDIZAJE
Clases teóricas
- Clases magistrales de temas teóricos e introducción a temas prácticos. Fomentar la participación
de los alumnos.
- Búsqueda y adquisición autónoma de conocimientos e información en fuentes no estructuradas y
alternativas.
Prácticas de Laboratorio
Sesiones académicas prácticas: los alumnos desarrollan una serie de prácticas experimentales,
basándose en conocimientos teóricos previos y en información adicional entregada previa a la
práctica.
Prácticas informáticas
Sesiones académicas prácticas: los alumnos desarrollan una serie de prácticas informáticas
mediante software de simulación de circuitos electrónicos, basándose en conocimientos teóricos
previos y en información adicional entregada previa a la práctica.
Actividades académicas dirigidas con presencia del profesor
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- Clases magistrales de problemas. Se fomenta la participación del alumno.
- Búsqueda y adquisición autónoma de conocimientos e información en fuentes no estructuradas y
alternativas.
Actividades académicas dirigidas sin presencia del profesor
- Realización de un trabajo/proyecto sobre materias de la asignatura
Sistemas y criterios de evaluación y calificación
Realización de un examen con cuestiones teórico-prácticas
Realización de sesiones prácticas mediante herramientas de simulación
Realización de un trabajo sobre materias de la asignatura
Criterios de calificación del grupo
El contenido teórico y la resolución de problemas, se evalúan mediante un examen final de la
asignatura al final del cuatrimestre. (Examen: 50%)
El examen final de la asignatura constará de dos partes, una parte teórica y otra de resolución de
problemas. Cada una de ellas se evaluará sobre 10 puntos y tendrán un reparto del 50% sobre la
nota del examen. Para superar el examen la nota media de ambas partes deberá ser al menos de 5
puntos sobre 10. Además, será obligatorio obtener un mínimo de 2 puntos sobre 10 en cada una de
las dos partes del examen.
La calificación de las prácticas se evaluará mediante el trabajo realizado por el alumno en cada
práctica. La nota final de prácticas será la nota media de todas ellas (Prácticas: 25%).
El trabajo personal del alumno se evaluara mediante la entrega de la memoria y presentación de un
proyecto (Proyecto: 25%)
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Para aprobar la asignatura será necesario superar un 5 en cada una de las partes, tanto en el
examen teórico como la evaluación final de las prácticas y proyecto.
Se ofrece al alumno un procedimiento alternativo para superar la parte correspondiente al contenido
teórico y la resolución de problemas. Para ello el alumno deberá aprobar un examen final realizado
en clase durante el cuatrimestre. Este examen alternativo de la asignatura constará de dos partes,
una parte teórica y otra de resolución de problemas. Cada una de ellas se evaluará sobre 10 puntos
y tendrán un reparto del 50% sobre la nota del examen. Para superar el examen la nota media de
ambas partes deberá ser al menos de 5 puntos sobre 10. Además, será obligatorio obtener un
mínimo de 2 puntos sobre 10 en cada una de las dos partes del examen. Esta calificación se
combinaría en la misma proporción con la obtenida en prácticas y proyecto.
PLAN DE CONTINGENCIA PARA EL CURSO 2020/21
Escenario A (escenario de menor actividad académica presencial como consecuencia de medidas
sanitarias de distanciamiento interpersonal que limiten el aforo permitido en las aulas)
La docencia teórica y práctica así como las distintas evaluaciones se realizarán preferentemente de
forma presencial, siempre y cuando se cumplan las medidas sanitarias establecidas. Si en alguna
de estas actividades no se pudiera cumplir con dichas medidas, éstas se realizarán de forma
telemática.
Escenario B (suspensión de la actividad presencial)
Toda la docencia y evaluaciones se realizarán por medios telemáticos.
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Horarios del grupo del proyecto docente
http://www.etsi.us.es/academica
Calendario de exámenes
http://www.etsi.us.es/academica
Tribunales específicos de evaluación y apelación
Presidente: ALEJANDRO CARBALLAR RINCON
Vocal: JUAN DE LA CRUZ GARCIA ORTEGA
Secretario: MARTA LAGUNA GARCIA
Suplente 1: ANTONIO JESUS TORRALBA SILGADO
Suplente 2: JORGE JESUS CHAVEZ ORZAEZ
Suplente 3: MANUEL ANGEL PERALES ESTEVE
Bibliografía recomendada
BIBLIOGRAFÍA GENERAL:
Power Electronics: Converters, Applications, and Design
Autores: Ned Mohan, Tore M. Undeland, William P. Robbins
Edición: 2002
Publicación: Wiley
ISBN: 978-0-471-22693-2
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