PRESENTAZIONE

L'insegnamento introduce i convertitori elettronici di potenza e analizza il comportamento  delle principali architetture circuitali, dal punto di vista elettrico, energetico e termico.  Le analisi teoriche vengono supportate da simulazioni al calcolatore e da esercitazioni in laboratorio hardware che permettono di valutare il comportamento di convertitori reali.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

L'insegnamento si propone di fornire agli studenti strumenti utili all’analisi, alla modellistica, alla simulazione, al controllo e al progetto di convertitori elettronici di potenza di tipo switching. Gli argomenti sono proposti affiancandoli ad attività di laboratorio HW e di simulazione al calcolatore in ambiente MATLAB.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Obiettivi formativi

L'insegnamento si pone i seguenti obiettivi:

• introdurre le principali categorie di convertitori elettronici di potenza;

• fornire conoscenze sul comportamento elettrico, energetico e termico dei  convertitori;

• mostrare tecniche di progettazione di convertitori elettronici;

• illustrare i principali metodi di controllo automatico dei convertitori;

• permettere di confrontare teoria e pratica attraverso simulazioni al calcolatore e attività di laboratorio.

Risultati di apprendimento attesi

Al termine delle lezioni, lo studente dovrà:

• ricordare la terminologia tecnica usata per i convertitori di potenza;

• conoscere i principi su cui si basa il funzionamento dei convertitori di potenza, applicando correttamente conoscenze pregresse di teoria dei circuiti e di elettronica;

• saper applicare tali principi per analizzare, simulare, controllare e progettare convertitori;

• saper realizzare in hardware semplici convertitori di potenza, con relativo sistema di controllo;

• dimostrare la propria conoscenza e comprensione degli argomenti dell’insegnamento

attraverso la discussione con il docente.

PREREQUISITI

Conoscenze di base di teoria dei circuiti, di elettronica e sull’utilizzo di strumentazione di laboratorio.

MODALITA' DIDATTICHE

Gli argomenti sono presentati ed esemplificati nelle lezioni frontali (circa 50 ore) e applicati

durante le attività in laboratorio (circa 30 ore). E' fortemente consigliata la frequenza.

L'esposizione dei contenuti durante le lezioni frontali consiste in spiegazioni e

svolgimento di esempi alla lavagna.

Durante le lezioni applicative in laboratorio è previsto l’uso di

• simulatori circuitali (Simulink-Simscape e LTSpice).

• strumentazione di laboratorio (breadboard, multimetro, oscilloscopio, generatore di

funzioni, alimentatore);

• microcontrollori.

Gli studenti con certificazioni valide per Disturbi Specifici dell’Apprendimento (DSA), per disabilità o altri bisogni educativi sono invitati a contattare il docente e il referente di Scuola per la disabilità all’inizio dell’insegnamento per concordare eventuali modalità didattiche che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali. I contatti del referente di Scuola per la disabilità sono disponibili al seguente link Comitato di Ateneo per l’inclusione delle studentesse e degli studenti con disabilità o con DSA | UniGe | Università di Genova

PROGRAMMA/CONTENUTO

Introduzione ai convertitori di potenza

Componenti utilizzati nei convertitori di potenza (modelli ideali, modelli più realistici)

Convertitori DC/DC (architetture principali, modalità di funzionamento, tecniche di

progettazione e controllo)

Convertitori DC/AC, inverter (architetture principali, modalità di funzionamento, tecniche di progettazione e controllo)

Convertitori AC/DC, raddrizzatori attivi (architetture principali, modalità di funzionamento,

tecniche di progettazione e controllo)

Cenni ai convertitori AC/AC.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Erickson, Robert W., and Dragan Maksimovic. Fundamentals of power electronics. Springer Science & Business Media, 2007.

DOCENTI E COMMISSIONI

LEZIONI

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Esame orale, discussioni relative agli argomenti svolti durante le lezioni frontali e di laboratorio. Agli studenti che partecipano attivamente alle esercitazioni in laboratorio vengono assegnati fino a 2 punti extra.

Agli studenti con disturbi specifici di apprendimento (DSA) sarà consentita l’adozione di specifiche modalità e supporti che saranno stabiliti caso per caso in accordo col Delegato dei corsi di Ingegneria nella Commissione per l’inclusione di studenti con disabilità.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

I risultati di apprendimento vengono accertati mediante le prove d'esame descritte nella sezione "modalità d'esame". Gli obiettivi formativi si considerano raggiunti nella misura in cui lo studente si dimostra capace di comunicare in modo corretto, chiaro ed efficace, evidenziando la propria conoscenza e comprensione degli argomenti dell’insegnamento e utilizzando un lessico adeguato.