Información detallada de curso |
Primer semestre 2019
Abr 25, 2024 |
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| Código y Nombre de la Asignatura: ELP 7056 - ELECTRÓNICA INDUSTRIAL |
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División Académica:
División de Ingenierías
Departamento Académico: Dpto.Ing Eléctrica-Electrónica Número de créditos: Intensidad horaria (semanal para nivel pregrado y total para nivel postgrado): 3.000 Horas de Teoría 0.000 Horas de Laboratorio Niveles: Educación Superior Pregrado Tipos de Horario: Teoría Se empieza con el estudio de los amplificadores operaciones con su aplicación en el control para entrar luego en la introducción de la electrónica industrial, describiéndose aquí los procesos básicos de la conversión de la potencia eléctrica y sus aplicaciones de tal forma que el estudiante tenga una visión global y alcance de la materia. Se estudian los semiconductores de potencia más comunes con sus características básicas previa definición de estas características. Se hace un repaso de los circuitos con resistencia, capacitores e inductores para su posterior aplicación en la electrónica industrial. Se comienza luego con el estudio específico de los diferentes procesos de conversión definiéndose los parámetros de rendimiento para su evaluación. Se estudian los convertidores de potencia eléctrica de alterna a directa, directa a directa, directa a alterna (inversores) y alterna a alterna cada una con sus aplicaciones más conocidas. 3. JUSTIFICACION. Las actividades profesionales del Ingeniero Electricista implican en ciertas áreas del campo industrial el manejo de potencia eléctrica, lo cual es realizado recientemente por medio de dispositivos electrónicos especializados. Por esta razón es necesario incluir en sus formaciones básicas el conocimiento de tales elementos y sus circuitos típicos, con el fin de proporcionarles una formación integral que les permita un ejercicio profesional idóneo y más competitivo. 4. OBJETIVO GENERAL Desarrollar una infraestructura de pensamiento y de conocimiento en la temática de las aplicaciones de la Electrónica Industrial necesarios para su actividad profesional. 5. OBJETIVOS ESPECIFICOS Estudio de los circuitos típicos de control basados en amplificadores operacionales. Estudio de los semiconductores de potencia típicos y sus características básicas. Estudio de los procesos de conversión de la energía eléctrica con sus circuitos eléctricos básicos. Conocer aplicaciones típicas de la electrónica industrial. 6. MEDIOS. El soporte logístico fundamental de la cátedra será el desarrollo de clases magistrales y se contará también con el Laboratorio de Circuitos Eléctricos para experiencias puntuales. 7. CONTENIDO. UNIDAD 1: AMPLIFICADORES OPERACIONALES Y SUS APLICACIONES Duración: 9 Horas 1.1 El A.O. ideal. 1.2 Circuitos de A.O inversores y no-inversores. 1.3 Circuitos integradores y diferenciadores 1.4 Circuitos sumadores y de diferencia 1.5 Características de A.O reales 1.6 Aplicaciones del A.O en control. UNIDAD 2: INTRODUCCIÓN A LA ELECTRÓNICA INDUSTRIAL Duración: 3 Horas 2.1 Historia y evolución de los semiconductores de potencia. 2.2 Transformación de la energía eléctrica 2.3 Procesos básicos de conversión de la potencia eléctrica 2.4 Filtros 2.5 Regulación conmutada de voltaje alterno 2.6 Regulación conmutada de voltaje directo 2.7 Rectificación controlada 2.8 Inversión onda cuadrada 2.9 variación de frecuencia (Ciclo-conversión) 2.10 Modulación por ancho de pulso (PWM) 2.11 Interruptores electrónicos 2.12 Factor de potencia 2.13 Interferencias: Armónicos 2.14 Aplicaciones de la electrónica de potencia UNIDAD 3: SEMICONDUCTORES DE POTENCIA Duración: 3 Horas 3.1 Curva del diodo 3.2 Curva del transistor bipolar y del FET 3.3 Curva del tiristor. Modelo equivalente de dos transistores 3.4 Tiempo de activación del tiristor 3.5 Circuitos R-C, R-L, R-L-C. 3.6 Cálculos i/t, v/t. Suavizadores. 3.7 Diodos en serie y en paralelo 3.8 El diodo de potencia. Características básicas 3.9 El diodo Schottky 3.10 Características básicas de transistores de potencia 3.11 Características básicas de tiristores 3.12 El encapsulado 3.13 Disipadores UNIDAD 4: CONVERSIÓN ALTERNA-DIRECTA Duración: 6 Horas 4.1 Generalidades 4.2 Rectificadores monofásicos no controlados 4.3 Rectificadores polifásicos no controlados 4.4 Rectificadores controlados. 4.5 Circuitos básicos con tiristores. 4.6 Circuitos de disparo. 4.7 Circuitos con tiristores. Ángulos de disparo. 4.8 Modulación por ancho de pulso 4.9 Análisis mediante Series de Fourier 4.10 Parámetros de rendimiento 4.11 Aplicaciones UNIDAD 5: CONVERSIÓN DIRECTA-DIRECTA Duración: 6 Horas 5.1 Generalidades 5.2 Ciclo de trabajo 5.3 Clases de convertidores DC/DC 5.4 El convertidor reductor (BUCK) 5.5 El convertidor elevador (BOOST) 5.6 El convertidor BUCK-BOOST 5.7 Convertidor de CUK 5.8 Convertidor FLY-BACK 5.9 Convertidor directo (FORWARD) 5.10 Convertidor PUSH-PULL 5.11 Convertidores SEMIPUENTE y PUENTE 5.12 Aplicaciones UNIDAD 6: CONVERSIÓN DIRECTA-ALTERNA: INVERSORES Duración: 6 Horas 6.1 Generalidades 6.2 El inversor de onda cuadrada. Multinivel 6.3 Inversor con transformador 6.4 Inversor PUENTE 6.5 Inversor trifásico 6.6 Inversor con transformador ferroresonante 6.7 Aplicaciones UNIDAD 7: CONVERSIÓN ALTERNA-ALTERNA Duración: 3 Horas 7.1 Generalidades 7.2 Relevos de estado sólido 7.3 Control todo-nada 7.4 Control por corte de fase 7.5 Aplicaciones UNIDAD 8: LABORATORIOS Duración: 6 Horas 8.1 Montaje de circuitos con amplificadores operacionales 8.2 Prácticas con el SCR en AC, control de ángulo de disparo. 8.3 Prácticas con TRIAC y control del ángulo de disparo. 8. FORMAS DE EVALUACION. Tipos de pruebas Dos exámenes parciales, el examen final, informes de Laboratorio y trabajo final. Tipos de evaluación Los parciales evaluarán temáticas por unidades o grupos de ellas, tal como está en el contenido. El examen final será acumulativo. Las prácticas se evaluarán por medio del informe respectivo y por su asistencia. Modalidades de evaluación Los exámenes parciales y final serán en individuales y de carácter escrito. Sin embargo, el profesor puede acordar con los estudiantes alguna técnica o modalidad diferente para las pruebas en aras de una mayor transferencia del conocimiento. Técnicas del examen Los exámenes se podrán hacer a libro abierto o cerrado, para esto el profesor indicará con antelación a la fecha de examen la técnica a emplear, asimismo, indicará el uso de calculadoras o libreta de apuntes. Valoración relativa y Fechas Primer Parcial 20% 6ª Semana Segundo Parcial 20% 11ª Semana Trabajo Final 40% Al final del curso Final 20% Determinado por Registro Trabajos Escritos Los temas para trabajos escritos serán entregados por el profesor como mínimo un mes antes de la fecha de la respectiva entrega del trabajo. Su presentación debe estar de acuerdo con las normas ICONTEC vigentes. En general, estos trabajos serán en grupo y se deben sustentar oralmente. 9. BIBLIOGRAFIA. GRAY, Paul; MEYER, Robert. Analysis and Design of Analog Integrated Circuits. 2er Ed. John Wiley & Sons, USA, 1984. 685p. MOHAN, UNDELAND, and ROBBINS, Power Electronics: Converters, Applications and Design, John Wiley & Sons, USA, 1989. 785p. KLOSS, Albert. A Basic Guide to Power Electronics. John Wiley & Sons, USA, 1985. 227p. |
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