ITALIANO

L’insegnamento affronterà le principali tematiche dell'elettronica di potenza per applicazioni che spaziano dall'elettronica di consumo ai sistemi basati su fonti rinnovabili, con particolare riferimento all'energy harvesting da fotovoltaico e da vibrazioni.
Sono presentati esempi di software applicativi per la simulazione di circuiti switching e sono sviluppati casi pratici con particolare riferimento ad applicazioni di tipo stand-alone e grid-connected.

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

Appunti dalle lezioni

1. Comprensione dei fondamenti dell'elettronica di potenza.

2. Acquisizione delle conoscenze per la modellazione dinamica e la simulazione circuitale di sistemi switching.

3. Comprensione delle principali tecniche di analisi e di progettazione di circuiterie di controllo per i principali circuiti switching.

4. Comprensione del principio di funzionamento delle più diffuse tecniche di MPPT.

5. Acquisizione delle conoscenze per l'analisi e la progettazione di massima di sistemi PV stand-alone e grid-connected.

Conoscenza e capacità di risolvere circuiti elettrici ed elettronici come fornite nei corsi di Elettrotecnica ed Elettronica.

La principale modalità di svolgimento del corso consiste in lezioni frontali. Si prevede lo svolgimento di esercitazioni e prove pratiche in aula.

La principale modalità di verifica del raggiungimento degli obiettivi formativi consiste in una prova orale sugli argomenti trattati nel corso. Durante la prova orale si prevede anche lo svolgimento di prove pratiche per la verifica delle capacità di risolvere esercizi.

Tutte le diapositive utilizzate saranno rese disponibili in formato PDF

Specifiche di regolazione della tensione nelle applicazioni industriali, informatiche, di elettronica di consumo, delle telecomunicazioni.
Modelli e metodi per l’analisi dinamica dei convertitori.
Modelli small signal dei convertitori switching.
Analisi e criteri di scelta dei circuiti elettronici di potenza.
Dimensionamento dei parametri circuitali e scelta dei componenti.
MOSFET di potenza. Diodi Shottky.
Analisi e sintesi di convertitori mediante PSIM-MATLAB-SIMULINK.
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.
Principali tecniche di MPPT.
Esempi di progetto di regolatori switching per il power management di: batterie, pannelli fotovoltaici, componenti per l’informatica.

Italian

The course will address the main topics of power electronics for applications ranging from consumer electronics to renewable energy systems, with particular emphasis on energy harvesting from photovoltaics and vibrations.
Examples of software for the simulation of switching circuits are presented, and practical cases are developed with particular reference to stand-alone and grid-connected applications.

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

Notes from lessons

1. Understanding the fundamentals of power electronics.

2. Acquiring knowledge of dynamic modeling and circuit simulation of switching systems.

3. Understanding the main analysis and control circuit design techniques for the main switching circuits.

4. Understanding the operating principles of the most common MPPT techniques.

5. Acquiring knowledge of the analysis and preliminary design of stand-alone and grid-connected PV systems.

Knowledge and ability to solve electrical and electronic circuits as provided in the Electrical Engineering and Electronics courses.

The course is primarily delivered through lectures. Practical exercises and tests will be included in the classroom.

The main method of verifying the achievement of the training objectives consists in an oral exam on the topics covered in the course. During the oral exam, practical tests will also be carried out to verify the ability to solve exercises.

All the slides used during lessons will be made available in PDF

Voltage regulation specifications in industrial, IT, consumer electronics, and telecommunications applications.
Models and methods for the dynamic analysis of converters.
Small signal models of switching converters.
Analysis and selection criteria for power electronic circuits.
Sizing of circuit parameters and component selection.
Power MOSFETs. Shottky diodes.
Analysis and synthesis of converters using PSIM-MATLAB-SIMULINK.
Voltage and current control: operating principle, criteria for controller design, performance.
Stability. Analysis and synthesis of regulators using PSIM-MATLAB-SIMULINK.
Main MPPT techniques.
Design examples of switching regulators for the power management of: batteries, photovoltaic panels, IT components.