Electrónica de Potencia

Objetivos

• Conocer los principales sistemas de conversión electrónica de energía eléctrica (DC-AC, AC-DC, AC-AC y DC-DC).
• Conocer los dispositivos electrónicos de potencia utilizados en la implementación de los convertidores electrónicos de potencia.
• Proporcionar los conocimientos necesarios para la correcta utilización de los instrumentos básicos de laboratorio.
• Formar al ingeniero para desarrollar proyectos en los que se requieran equipos electrónicos para la conversión de la energía eléctrica.
• Diseñar e implementar sistemas completos de electrónica de potencia a partir del conocimiento de los distintos elementos que constituyen un convertidor electrónico de potencia.
• Proporcionar técnicas y criterios que faciliten la sistematización del diseño de sistemas de conversión electrónica de potencia.
• Fomentar el trabajo en equipo, el rigor, la iniciativa, la creatividad y el emprendimiento.

Resultados de aprendizaje

1. Conoce y utiliza correctamente los dispositivos de potencia y sus sistemas de accionamiento y protección.
2. Comprende y utiliza correctamente los instrumentos electrónicos básicos de laboratorio e interpreta y trata objetivamente y con rigor las medidas obtenidas.
3. Analiza, diseña y resuelve sistemas de electrónica de potencia y conversión de energía.
4. Se coordina y trabaja en equipo en la elaboración rigurosa de documentación y presentaciones técnicas que expone y defiende en público.
5. Comprende y utiliza de forma correcta el software y las aplicaciones informáticas que se utilizan habitualmente, tanto en el diseño de sistemas de electrónica de potencia, como en la elaboración de las presentaciones orales y de la documentación técnica.
6. Recopila e interpreta datos e informaciones, tanto de índole científica como ética y social, sobre las que basa reflexiones y conclusiones.

Competencias

Generales

• Mostrar actitud positiva para aprender permanentemente, innovar, crear valor y adquirir nuevos conocimientos.

Específicas

• Conocer y aplicar los fundamentos de la electrónica analógica y de la digital, y saber utilizar los recursos de la instrumentación electrónica y de los fundamentos de electrónica digital a los microprocesadores. Aplicar el conocimiento de la electrónica de potencia a la ingeniería mecatrónica y diseñar sistemas electrónicos analógicos, digitales y de potencia en el ámbito de la ingeniería mecatrónica.

Básicas

• Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado.
• Que los estudiantes sepan 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.

Transversales

• Ejercer la ciudadanía activa y la responsabilidad individual con compromiso con los valores democráticos, de sostenibilidad y de diseño universal a partir de prácticas basadas en el aprendizaje, servicio y en la inclusión social.
• Interactuar en contextos globales e internacionales para identificar necesidades y nuevas realidades que permitan transferir el conocimiento hacia ámbitos de desarrollo profesional actuales o emergentes, con capacidad de adaptación y de autodirección en los procesos profesionales y de investigación.

Contenidos

1. Introducción a la electrónica de potencia
2. Potencia y calidad de la señal
3. Dispositivos de potencia
4. Pérdidas en los interruptores: el problema térmico
5. Convertidores CA/CC: los rectificadores
6. Convertidores CC/CC
7. Convertidores CC/CA: los inversores
8. Convertidores CA/CA

Evaluación

La evaluación de la asignatura se basa en el seguimiento continuo del trabajo del estudiante a lo largo del curso. Las actividades de evaluación se agrupan en cuatro categorías:

1. La realización de 2 pruebas objetivas por escrito, la primera a mitad del curso y la segunda al final del curso
2. La realización de ejercicios, simulaciones y cuestionarios de evaluación continua, que facilitan el estudio y la práctica de los conceptos de la asignatura de forma continua durante todo el semestre
3. La realización de prácticas de laboratorio, que permiten experimentar y profundizar en aquellos conceptos que han sido expuestos de la asignatura

La nota final de la asignatura se calcula a partir de la media ponderada de las notas de las actividades de evaluación, según la siguiente tabla:

(*) Aunque los exámenes parciales 1 y 2 son actividades evaluables recuperables, no se pueden recuperar los 2 exámenes en su totalidad, ya que las actividades evaluables recuperables no pueden superar el 50 % de la nota final. Por tanto, se puede recuperar un examen en su totalidad y del otro examen solo se puede recuperar la mitad: o bien la parte de test o bien la parte de ejercicios.

(**) Para aprobar la asignatura es necesario que la nota media de los 2 exámenes sea igual o superior a 4.

Metodología

Clases con participación activa del estudiantado

Durante el curso se imparten clases de tipo magistral, pero con una alta participación por parte del estudiantado. Duran dos horas cada una, con la totalidad de los estudiantes.

En las clases se introducen los conceptos básicos del temario y se intensifican aquellos apartados que se consideran importantes para la asimilación de la asignatura. Siempre que es posible se intenta efectuar una aproximación a los conceptos distinta a la que aparece en los apuntes, con objeto de ofrecer al estudiante diferentes visiones que faciliten la comprensión del temario.

Una parte significativa de las horas destinadas a clases magistrales se utilizará en la resolución de ejercicios y problemas de diseño de circuitos de electrónica de potencia.

Evaluación continua

• A lo largo del curso se realizan una serie de actividades consistentes en ejercicios de simulaciones y test teóricos.
• Los ejercicios y simulaciones facilitan el estudio y la experimentación de los conceptos prácticos aprendidos en clase. Se realizan individualmente o en parejas.
• Los test teóricos permiten estudiar los conceptos de teoría aprendidos en clase. Son cuestionarios que se realizan en el aula virtual. Se efectúan de forma individual.
• Las diferentes actividades se van anunciando en clase y publicando en el aula virtual.
• El profesor ofrece apoyo al estudiante y resuelve sus dudas por correo electrónico y en sesiones de consulta online (videoconferencia).

Prácticas de laboratorio

• Se realizan una serie de prácticas de laboratorio en la parte del curso con el fin de reforzar los enunciados teóricos con contenidos y herramientas prácticas.
• Se debe presentar un informe donde se incluyan los resultados experimentales obtenidos.
• Las prácticas de laboratorio se realizan por parejas.

Pruebas escritas

Para asegurar los resultados de aprendizaje existen dos exámenes situados a la mitad y al final del curso, en los que se presentan preguntas teóricas y se requiere la resolución de ejercicios.

Bibliografía

Básica

• Hart Daniel W. (2011). Power Electronics. McGraw-Hill.
• Mohan, N.; Undeland, T. M.; Robbins, W. (2003). Power Electronics. Wiley.
• Rashid, M.H. (2004). Electrónica de Potencia (3 ed.). Pearson.

Complementaria

El profesorado facilitará las referencias de la bibliografía complementaria y de lectura obligatoria a lo largo del desarrollo de la asignatura y a través del Campus Virtual.