Electronica de Potencia Abr 15 Ago 15 Espe Matriz Mecatronica

VICERRECTORADO ACADÉMICO GENERALPROGRAMA DE ASIGNATURA – SÍLABO- PRESENCIAL 1. DATOS INFORMATIVOS MODALIDAD: PRESENCIAL DEPARTAMENTO: ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA AREA DE CONOCIMIENTO: ELECTRÓNICA CARRERAS: INGENIERIA ELECTRÓNICA E INSTRUMENTACIÓN, ELECTROMECÁNICA, MECATRÓNICA. NOMBRES ASIGNATURA: ELECTRÓNICA DE POTENCIA PERÍODO ACADÉMICO: ABRIL/2015 – AGOSTO / 2015 PRE-REQUISITOS: INGENIERÍA ELECTRÓNICA ELEE 25025: Electrónica II, ELEE 26059: Máquinas Eléctricas. CÓDIGO: INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA Y MECATRÓNICA ELEE 15025: Electrónica General. CO-REQUISITOS: FECHA ELABORACIÓN: 09/04/2015 No. CRÉDITOS: 6 INGENIERÍA ELECTRÓNICA: 3748. INGENIERÍA MECATRÓNICA: 3576. INGENIERÍA ELECTROMECÁNI CA: 3532. SESIONES/SEMANA: TEÓRICAS: LABORATORIOS: 4 2 NRC: NIVEL: SEXTO EJE DE FORMACIÓN: PROFESIONAL. DOCENTE: CARLOS MARCELO SILVA MONTEROS DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA: El énfasis del curso está orientado hacia el estudio y análisis de la constitución y operación de los interruptores de estado sólido de potencia, así como al diseño e implementación de los circuitos de control y protección de los mismos, y del diseño e implementación de los conversores estáticos de energía, principalmente para el control de máquinas eléctricas. El curso abordará estas cuestiones basándose en la integración de conocimientos previos de la carrera en diferentes áreas: Eléctrica, Electrónica, Máquinas Eléctricas, entre otras, mientras simultáneamente se aprenderá a aplicar nuevos conceptos en el área de competencia de esta asignatura. CONTRIBUCIÓN DE LA ASIGNATURA A LA FORMACIÓN PROFESIONAL: Esta asignatura corresponde a la segunda etapa del eje de formación profesional, proporciona al futuro profesional las bases conceptuales de leyes y principios de operación y funcionamiento de los interruptores de estado sólido de potencia y de los conversores estáticos de energía, con el apoyo de asignaturas del área de electrónica. RESULTADO DE APRENDIZAJE DE LA CARRERA: (UNIDAD DE COMPETENCIA) GENÉRICAS: 1. Interpreta y resuelve problemas de la realidad aplicando métodos de investigación, métodos propios de las ciencias, herramientas tecnológicas y diversas fuentes de información en idioma nacional y extranjero, con honestidad, responsabilidad, trabajo en equipo y respeto a la propiedad intelectual. 2. Promueve una cultura de conservación del ambiente en la práctica profesional y social. 3. Demuestra cualidades de liderazgo y espíritu emprendedor para la gestión de proyectos empresariales y sociales, en los sectores públicos y privados. ESPECÍFICAS: 1. Adquiere dominio en el manejo y utilización eficiente de los equipos de generación y medida vinculando con el desarrollo de proyectos de la ingeniería electrónica. 2. Desarrolla el control electrónico de los dispositivos semiconductores de potencia para aplicaciones de conversión de energía. 3. Diseña equipos y sistemas mecatrónicos utilizando herramientas computacionales y satisfaciendo requisitos de calidad, seguridad y economía tomando en cuenta códigos y normas técnicas nacionales e internacionales. 1 3. implementación y simulación de rectificadores controlados y no controlados.4 TIRISTORES: SCR. 1.5 Rectificadores trifásicos. utilizando dispositivos de estado sólido de potencia.1 Parámetros característicos.1.1 INTRODUCCIÓN 1.4: Prácticas de laboratorio relacionadas a los temas planteados. Contenidos de estudio: 1.3: Diseño. aplicando los conocimientos adquiridos en la teoría y en la práctica.4.2.1: Exposición sobre consultas de aplicaciones de convertidores de energía. 1.1 Rectificadores controlados ½ onda.1 Parámetros característicos 1.3 TRANSISTORES DE POTENCIA BJT. onda completa. IGBT.2 Tiempo de recuperación inversa 1. para procesar y controlar grandes cantidades de energía eléctrica. Diseñar e implementar conversores estáticos de energía.5. mediante el suministro de voltajes y corrientes en una forma óptima para los usuarios. Diseña e implementa conversores estáticos de energía AC/DC.5. que conlleven además al desarrollo de proyectos y a la solución de problemas de automatización con honestidad y responsabilidad. reactiva.1. SISTEMA DE CONTENIDOS Y RESULTADOS DEL APRENDIZAJE No. 2. Tarea principal 1. cargas reales.5. aparente. MOSFET. utilizando diferentes analizadores de espectro.2: Medición de armónicos y de diferentes parámetros eléctricos en circuitos de electrónica de potencia. Entiende el proceso de construcción y operación de los interruptores de estado sólido de potencia.2.1 Definición de Electrónica de Potencia 1.5.1. factor de potencia.1 Parámetros característicos. 1. 1. 1. Tarea principal 1.4.2 Ventajas y desventajas. Tarea principal 1. 2 .2 DIODOS DE POTENCIA 1.VICERRECTORADO ACADÉMICO GENERAL OBJETIVO DE LA ASIGNATURA: Estudiar y analizar la estructura básica. 1. RESULTADO DE APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA: (ELEMENTO DE COMPETENCIA) Resuelve problemas de circuitos de conversión estática de energía. potencias. 1. 1. TRIAC Y GTO 1.5 CONVERSORES AC-DC 1. 1. 1.3.3 Campos de aplicación.3 Potencia: activa.4 Clasificación de conversores 1. Tarea principal 1.2.3 Diodos en serie y en paralelo. el principio de operación y funcionamiento de los interruptores de estado sólido de potencia y el de diseñar e implementar circuitos de control y de protección de los mismos.5.4 Análisis de armónicos: distorsión armónica THD.2 Circuitos de protección.1. en la optimización del uso de la energía eléctrica. tomando en cuenta los efectos que esto ocasiona al sistema de distribución de energía eléctrica. 1 UNIDADES DE CONTENIDOS UNIDAD 1: POTENCIA SISTEMAS ELECTRÓNICOS DE RESULTADOS DEL APRENDIZAJE Y SISTEMA DE TAREAS Resultados de Aprendizaje de la Unidad1: Identifica cabalmente las ventajas de la Electrónica de Potencia con respecto a la Electrónica Lineal. corrientes dc y rms.2 Circuitos de protección.2 Análisis en el tiempo: voltajes. 1. 1. 2.2. Tipo B. de iluminación y de velocidad.1. Contenidos de estudio: Diseña e implementa conversores estáticos de energía AC/AC.2.2.1.10 PRÁCTICAS DE LABORATORIO. 2.3 Circuitos de disparo DC.2. Diseña e implementa conversores estáticos de energía DC/AC.2.1. 2 UNIDAD 2: CONTROL DE POTENCIA UTILIZANDO TRANSISTORES Y TIRISTORES Resultados de Aprendizaje de la Unidad 2: Diseña e implementa circuitos de control para interruptores de estado sólido de potencia. UNIDAD 3: CONVERSORES ESTATICOS DC-DC E INVERSORES Contenidos de estudio: 3. Reductores (Step – down) 3.1.7 Elementos auxiliares.5.1: Exposición sobre circuitos integrados de control T/N y ángulo de fase existentes en el mercado. Tarea principal 3. Transformador toma media 3.4. transformadores de pulsos.2: Exposición sobre convertidores DC/AC resonantes.1 Control de potencia con Tiristores.4 Circuitos de disparo con DIAC.2. Tarea principal 3.2. Tarea principal 2. pulsos.VICERRECTORADO ACADÉMICO GENERAL 1.4: Práctica control de velocidad de motor AC.1.2 Circuitos prácticos de aplicación. 3.1. Tarea principal 2. C D y E 3 3. Reductores / Elevadores 3.1: Exposición sobre convertidores DC/DC resonantes.2.6 PRÁCTICAS DE LABORATORIO. 2.1.2: Exposición sobre investigación de nuevos transistores de potencia y tiristores.5 Circuitos de relajación con UJT.1. CONVERSORES DC – AC (INVERSORES) 3.3: Simulación de circuitos relacionados a los temas planteados.2 CONVERSORES AC – AC 2.5 PRACTICAS DE LABORATORIO 3 .3. Tarea principal 2.5.7. GTOs.1.5: Prácticas sobre inversores. Tarea principal 2. 3.3.2.3: Diseño e implementación de los circuitos de control de para interruptores de estado sólido de potencia. Tarea principal 3.1.1.1.4: Práctica convertidor DC/DC para el control de velocidad de un motor mediante PWM.1. opto-acopladores.6. 2. 2. Modulación PWM 3.8.2 Control de fase.1. 2. Modulación en anchura de varios pulsos por semiperiodo. Tarea principal 3. CONVERSORES DC – DC 3. 3. Puente trifásico 3.2.2. Modulación senoidal 3.1. Tarea principal 3. Tarea principal 2.2. Modulación en anchura de pulso por semiperiodo 3.6 Control por PWM.2. 2.4. Elevadores (Step – up) 3.9.1 Control Todo o Nada 2. control de temperatura. 2. Triacs.2. AC. Batería toma media 3. Puente H monofásico Control de motores. Modulación PWM 3.1 TÉCNICAS CONTROL DE POTENCIA 2. Filtrado de la señal de salida Resultados de Aprendizaje de la Unidad 3: Diseña e implementa conversores estáticos de energía DC/DC.5: Diseño y simulación de circuitos relacionados a los temas planteados 2. generadores de funciones.  La evaluación cumple con las tres fases: diagnóstica. propone la secuencia de trabajo en cada unidad de estudio como: ejercicios a realizar. cualidades y valores que se poseen. entre otros. circuitos de control. formativa y sumativa. valorando el desarrollo del estudiante en cada tarea y en especial en los productos integradores de cada unidad. máquinas eléctricas. trabajo en equipo y sentido de responsabilidad. aplicaciones a la carrera. argumentaciones. 4 . para utilizar los informes e instrumentos. investigaciones bibliográficas. protoboards. favoreciendo la retención. elementos electrónicos. ejemplos y métodos esenciales.  A través de preguntas y participación de los estudiantes el docente recuerda los requisitos previos de aprendizaje (RAP) que permite al docente conocer cuál es la línea de base a partir del cual incorporará nuevos elementos de competencia. usar software electrónico para la simulación de circuitos de potencia y la posterior construcción de dichos circuitos utilizando los equipos de laboratorio. el nivel de desarrollo de las operaciones del pensamiento. como lo relaciona.  Buscar que el aprendizaje se base en el análisis y solución de problemas.  Trabajar obteniendo información teórica.  Iniciar con explicaciones orientadoras del contenido de estudio. en caso de encontrar deficiencias enviará tareas para atender los problemas individuales. revisiones y profundización de diversos temas. las ideas. los principios y las habilidades en la resolución de problemas de la vida real. fuentes de alimentación. software de simulación de circuitos electrónicos con elementos de potencia.  Realizar ejercicios orientados a la electrónica de potencia que utilicen tecnología de semiconductores.  Realizar proyectos/productos de aprendizaje.  Con la ayuda del diagnóstico se indaga lo que conoce el estudiante. para lo cual se propone la siguiente estructura:  Diagnosticar los conocimientos y habilidades adquiridas. PROYECCIÓN METODOLÓGICA Y ORGANIZATIVA PARA EL DESARROLLO DE LA ASIGNATURA Se emplearán variados métodos de enseñanza para generar un aprendizaje de constante actividad. circuitos de protección y disipadores de calor. razonamientos. aplicaciones de los temas. elementos de potencia. aplicaciones de diversos autores para la comprensión de teoría que permitan la solución de problemas. tales como: análisis. Realización de prácticas de laboratorio. la comprensión. osciloscopios. que puede hacer con la ayuda de otros. los conceptos. Las TIC (tecnologías de la información y la comunicación) se emplearán en presentación de proyectos de Electrónica de Potencia. solución de problemas. variadores de frecuencia. análisis y resolución de problemas básicos y de profundización. desarrollar la capacidad de cooperación. qué puede hacer solo. se utiliza los laboratorios de electrónica y electrónica de potencia con el siguiente software y hardware: computador.  Plantear interrogante a los estudiantes para que den sus criterios y puedan asimilar la situación problémica.  Resolver casos de estudio que favorezcan la realización de procesos de pensamiento complejo. donde el docente plantea los aspectos más significativos. multímetro digital. verificación de conceptos. para experimentar una situación profesional real (casa abierta). desarrollar el pensamiento creativo. PROYECCIÓN DEL EMPLEO DE LAS TIC EN LOS PROCESOS DE APRENDIZAJE    Para optimizar el proceso de enseñanza-aprendizaje. el uso o aplicación de la información. qué ha logrado y qué le falta alcanzar según el objetivo a lograr. módulos didácticos de conversores estáticos de energía. usando información en forma significativa. los conceptos. baterías. el cumplimiento de normas de comportamiento.VICERRECTORADO ACADÉMICO GENERAL 3.  Realizar prácticas con objetos del medio y laboratorio para desarrollar las habilidades proyectadas en función de las competencias profesionales que se desean formar. LOGRO O RESULTADOS DE APRENDIZAJE NIVELES DE LOGRO A B C Alta Media Baja 1) Mide. 3) Diseña e implementa conversores estáticos de energía. circuitos de control y protecciones. CONTRIBUCIÓN AL PERFIL DE EGRESO Y TÉCNICA DE EVALUACIÓN.VICERRECTORADO ACADÉMICO GENERAL 4. Informes de conversores estáticos de energía. FP. Informe sobre proyecto final. Evidencia del aprendizaje X Deberes y consultas de cálculos de diferentes parámetros eléctricos con cargas lineales y no lineales. Informes de simulación de circuitos eléctricos con carga lineal y no lineal. Técnica de evaluación 4) 5) 6) 5 . RESULTADOS DEL APRENDIZAJE.Q. Informes de medición y análisis de armónicos y de diferentes parámetros eléctricos en conversores estáticos de energía. Pruebas y lecciones. etc) en conversores estáticos de energía. X Deberes y consultas de diseño de conversores estáticos de energía. de control y de protección para interruptores de estado sólido de potencia. Pruebas y lecciones.S. simula y analiza. 2) Diseña e implementa circuitos. Pruebas y lecciones.D. Informes de circuitos de control de interruptores de estado sólido de potencia. THD. armónicos de voltaje y corriente y de diferentes parámetros eléctricos (P. utilizando interruptores de estado sólido de potencia. X Deberes y consultas de diseño de circuitos de control y protecciones para interruptores de estado sólido de potencia. EDICIÓN Tercera AÑO 2009 IDIOMA Español EDITORIAL McGraw Hill DIGITAL elibro BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA TITULO FUNDAMENTALS OF POWER ELECTRONICS. INTRODUCCIÓN A SU TEORÍA Y FUNCIONAMIENTOINTRODUCTION TO SOLID STATE AUTOR Reddy S. CONVERTIDORES ESTÁTICOS. R. CIRCUITOS.VICERRECTORADO ACADÉMICO GENERAL 5. DISPOSITIVOS Y APPLICACIONES. 1986 Español Marcombo Westinghouse 1977 Ingles John William 6 . 1er Parcial* 1 1 2do Parcial* 1 1 3er Parcial* 1 1 4 2 4 2 4 2 12 12 12 20 20 20 BIBLIOGRAFÍA BÁSICA/ TEXTO GUÍA DE LA ASIGN]ATURA TITULO ELECTRONICA DE POTENCIA. DISTRIBUCIÓN DEL TIEMPO: 6. CIRCUITOS. DISPOSITIVOS Y APLICACIONES. TOTAL HORAS CONFERENCIAS CLASES PRÁCTICAS LABORATORIOS CLASES DEBATES CLASES EVALUACIÓN TRABAJO AUTÓNOMO DEL ESTUDIANTE 96 44 14 16 6 16 96 TÉCNICAS Y PONDERACIÓN DE LA EVALUACIÓN. Técnica de evaluación Resolución de ejercicios Investigación Bibliográfica Lecciones oral/escrita Pruebas orales/escrita Laboratorios Talleres Solución de problemas Prácticas Exposición Trabajo colaborativo Examen parcial Otras formas de evaluación Total: 7. ELECTRÓNICA DE POTENCIA. Tercera Rashid. EDICIÓN AÑO 2000 IDIOMA Ingles EDITORIAL Narosa Salvador Seguí Tercera Chilet – Fco. Robbins. 2004 Español Alfaomega 2004 Español Prentice Hall Siemens. Gimeno Sales – Carlos Sánchez Díaz – Salvador Orts Grau Muhammand H. Undeland – William p. J. AUTOR Ned Mohan – Tore M. ELECTRÓNICA DE POTENCIA. Electric Corporation Semiconductor division TEXTO ELECTRONICA DE POTENCIA. implicará la reprobación de la asignatura. lecturas recomendadas. Convertidores genéricos de Electrónica de Potencia. Los estudiantes y el profesor deberán estar en clase sin ningún retraso. ELECTRONICA DE POTENCIA. ELECTRONICA DE POTENCIA. Dispositivos semiconductores Consideraciones prácticas del diseño de convertidores. Desde la página 71 hasta la página 254. sin previo aviso a los estudiantes. CIRCUITOS. Los estudiantes no podrán usar el celular durante una prueba o exámenes Realizar trabajo autónomo.  Las lecciones podrán ser solicitadas por el profesor continuamente. DISPOSITIVOS Y APPLICACIONES. DISPOSITIVOS Y APPLICACIONES.  Los demás trabajos serán solicitados por el profesor por lo menos con una sesión de clase de anticipación. En caso totalmente justificado un estudiante podrá abandonar o reingresar a la clase sin interrumpirla. Los estudiantes y el profesor no podrán contestar el celular en clase. Los trabajos realizados deberán ser correctamente referenciados. 9. 8. CIRCUITOS. de ser el caso. CIRCUITOS. LECTURAS PRINCIPALES: TEMA Introducción. salvo casos debidamente justificados. previa su asistencia a las sesiones. Desde la página 585 hasta la página 630. Cualquier forma de fraude comprobado. Motto Jr. Desde la página 447 hasta la página 578. DISPOSITIVOS Y APPLICACIONES. CIRCUITOS. Los trabajos en grupo deberán realizarse con la participación total de sus integrantes. PÁGINA Desde la página 3 hasta la página 65. DE LOS ESTUDIANTES:           El estudiante deberá leer los artículos científicos.VICERRECTORADO ACADÉMICO GENERAL POWER ELECTRONICS. ELECTRONICA DE POTENCIA. Los trabajos deben ser presentados con puntualidad. ACUERDOS: DEL DOCENTE:  El profesor se compromete a ayudar a los estudiantes acorde a sus requerimientos. DISPOSITIVOS Y APPLICACIONES. 7 . DIRECTOR DE CARRERA INGENIERÍA MECATRÓNICA 8 . Docente _____________________ Ing. Vicente Hallo C. C. Coordinar del Área de Conocimiento __________________________ Ing. Marcelo Silva M. C. Marcelo Silva M.VICERRECTORADO ACADÉMICO GENERAL 10. FIRMAS DE LEGALIZACIÓN ____________________________ Ing.