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    Massimo VITELLI

    Insegnamento di CIRCUITI ELETTRONICI DI POTENZA

    Corso di laurea magistrale in INGEGNERIA ELETTRONICA

    SSD: ING-IND/31

    CFU: 6,00

    ORE PER UNITÀ DIDATTICA: 48,00

    Periodo di Erogazione: Secondo Semestre

    Italiano

    Lingua di insegnamento

    ITALIANO

    Contenuti

    Convertitori e regolatori switching. Specifiche di regolazione della tensione nelle applicazioni industriali, informatiche, di elettronica di consumo, delle telecomunicazioni. Circuiti elettronici di potenza per la regolazione della tensione: classificazione, modi di funzionamento, applicazioni. Modelli e metodi per l’analisi dei convertitori. Equazioni caratteristiche a regime e alle variazioni. Funzioni ingresso-uscita. Rendimento. Stress. Analisi e criteri di scelta dei circuiti elettronici di potenza. Dimensionamento dei parametri circuitali e scelta dei componenti. MOSFET di potenza. Diodi Shottky. Progetto dei componenti induttivi e capacitivi. Materiali e nuclei magnetici. Analisi comparativa. Analisi e sintesi di convertitori mediante PSIM-MATLAB-SIMULINK. Fondamenti della regolazione di tensione e corrente. Tecnica PWM.. Controlli in tensione e in corrente: principio di funzionamento, criteri per il dimensionamento dei controllore, prestazioni. Stabilità. Analisi e sintesi di regolatori mediante PSIM-MATLAB-SIMULINK. Esempi di progetto di regolatori switching per il power management di: batterie, motori ed azionamenti elettrici, pannelli fotovoltaici, lampade ad alta efficienza, pompe di carica, apparati di telefonia, componenti per l’informatica

    Testi di riferimento

    Fundamentals of power electronics, Dragan Maksimovic, Robert W. Erickson, Norwell, MA: Kluwer, 2001;
    Appunti dalle lezioni

    Obiettivi formativi

    Apprendimento di:
    -tecniche di analisi e di progettazione di convertitori switching per applicazioni di piccola potenza.
    - principali tipologie di convertitori dc-dc di interesse applicativo
    -criteri di dimensionamento dei componenti e principali circuiti integrati di controllo

    Prerequisiti

    Elettrotecnica , Elettronica

    Metodologie didattiche

    Tradizionali

    Metodi di valutazione

    Una prova scritta alla fine del corso seguita da un colloquio orale.

    Altre informazioni

    Sono disponibili slides delle lezioni.

    Programma del corso

    Convertitori e regolatori switching. Specifiche di regolazione della tensione nelle applicazioni industriali, informatiche, di elettronica di consumo, delle telecomunicazioni. Circuiti elettronici di potenza per la regolazione della tensione: classificazione, modi di funzionamento, applicazioni. Modelli e metodi per l’analisi dei convertitori. Equazioni caratteristiche a regime e alle variazioni. Funzioni ingresso-uscita. Rendimento. Stress. Analisi e criteri di scelta dei circuiti elettronici di potenza. Dimensionamento dei parametri circuitali e scelta dei componenti. MOSFET di potenza. Diodi Shottky. Progetto dei componenti induttivi e capacitivi. Materiali e nuclei magnetici. Analisi comparativa. Analisi e sintesi di convertitori mediante PSIM-MATLAB-SIMULINK. Fondamenti della regolazione di tensione e corrente. Tecnica PWM.. Controlli in tensione e in corrente: principio di funzionamento, criteri per il dimensionamento dei controllore, prestazioni. Stabilità. Analisi e sintesi di regolatori mediante PSIM-MATLAB-SIMULINK. Esempi di progetto di regolatori switching per il power management di: batterie, motori ed azionamenti elettrici, pannelli fotovoltaici, lampade ad alta efficienza, pompe di carica, apparati di telefonia, componenti per l’informatica

    English

    Teaching language

    Italian

    Contents

    1) Power processing
    2) Ac modeling
    3) Basic magnetics theory
    4) Power and harmonics
    5) Numerical Simulations

    Textbook and course materials

    Fundamentals of power electronics, Dragan Maksimovic, Robert W. Erickson, Norwell, MA: Kluwer, 2001;

    Course objectives

    Power processing
    Ac modeling
    Basic magnetics theory
    Power and harmonics
    Numerical Simulations

    Prerequisites

    Elettrotecnica , Elettronica

    Teaching methods

    Traditional

    Evaluation methods

    Written and oral examination.

    Other information

    Slides are available.

    Course Syllabus

    1) Power processing
    1.1) Dc-dc conversion, Ac-dc rectification, Dc-ac inversion.
    1.2) Principles of steady state converter analysis.
    1.3) Steady-state equivalent circuit modeling, losses, and efficiency.
    1.4) Switch realization.
    1.5) The continuous and discontinuous conduction modes.

    2) Ac modeling
    2.1) Converter transfer functions.
    2.2) Controller design.
    2.3) Input filter design.
    2.4) Ac and dc equivalent circuit modeling of the discontinuous conduction mode.

    3) Basic magnetics theory
    3.1) Inductor design
    3.2) Transformer design

    4) Power and harmonics
    4.1) Line-commutated rectifiers
    4.2) Pulse-width modulated rectifiers

    5) Numerical Simulations
    5.1) Analysis and design of switching converters in PSIM-MATLAB-SIMULINK.

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