Download Electrónica de Potencia

Código: FOA-FR-07
FORMACIÓN ACADÉMICA
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FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA DE ELECTRÓNICA
Versión: 4
PROGRAMACIÓN TEMÁTICA ASIGNATURA
Vigente a partir de:2011-01-18
1. IDENTIFICACIÓN DE LA ASIGNATURA:
NOMBRE DEL DOCENTE: Javier Revelo
Correo Electrónico: javierrevelof@udenar.edu.co
IDENTIFICACIÓN No. 1085896325
NOMBRE DE LA ASIGNATURA O CURSO: Electrónica de Potencia
Código de Asignatura:
Semestre(s) a los cuales se ofrece:
Intensidad Horaria Semanal ó
Número de Créditos: 4
Fecha Última Actualización del programa
temático: 20-03-2012
5380
VI
Teórica:
4
Práctica:
2
Adicionales:
6
Horas Totales:
12
Aprobado mediante Acuerdo No.027 emanado de Consejo Académico de la
Universidad de Nariño. Revisión realizada por: DARIO FAJARDO
2. JUSTIFICACIÓN :
La Electrónica de Potencia involucra elementos, técnicas y procedimientos con el fin único de controlar y
transformar la energía eléctrica. Se puede referir a ella también como la electrónica de las corrientes y
voltajes, donde los dispositivos semiconductores representan un eje fundamental en el proceso de
conversión de energía.
La consolidación de la Electrónica en todos los campos de la actividad humana no es ajena para el área
de potencia por lo que se requiere de estudio detallado de los procesos de rectificación, regulación,
conmutación y otros, que contribuyen al desempeño óptimo de maquinas y circuitos para beneficio y
comodidad del ser humano.
3. OBJETIVOS:
3.1 Objetivo General: Conceptualizar, desarrollar e implementar circuitos electrónicos de potencia, para
solucionar un problema en particular dentro del ejercicio profesional.
3.2 Objetivos Específicos:
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Conceptualizar los temas principales de Electrónica de Potencia.
Adquirir destreza para calcular la respuesta transitoria de un circuito eléctrico con interruptores,
diodos, SCRs y otros dispositivos electrónicos de conmutación.
Diseñar sistemas electrónicos de potencia que den respuesta a un problema planteado.
Aplicar conceptos de la Transformada de Fourier para analizar las diferentes señales obtenidas.
Analizar y caracterizar circuitos rectificadores controlados y no controlados.
Manejar con propiedad los convertidores electrónicos de potencia e inversores de potencia.
Desarrollar un proyecto aplicando los contenidos de la asignatura.
4. METODOLOGÍA:
Para analizar el componente teórico de la asignatura Electrónica de Potencia, se desarrollarán
clases magistrales participativas, que serán apoyadas a través de guías que ayuden al estudiante
asimilar los conceptos y a plantearse preguntas que conlleven a un desarrollo de proyectos en
donde se aplique los circuitos electrónicos de potencia.
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En lo relacionado al componente práctico, se desarrollarán laboratorios de simulación y
experimentales en equipos de trabajo, que determinarán el grado de liderazgo, compañerismo,
responsabilidad y cumplimiento de cada uno de sus estudiantes, en la consecución de la
resolución del problema planteado en el laboratorio. Es importante aclarar, que todos los diseños
llevarán su respectiva simulación.
Finalmente, el desarrollo e implementación del proyecto final, determinará la apropiación del
conocimiento por parte del estudiante, así como también se fomentará la creatividad e imaginación
con respecto al contenido visto en la asignatura.
5. CRITERIOS DE EVALUACIÓN:
Se acordará con los estudiantes los criterios de evaluación teniendo como marco de referencia la
siguiente propuesta:
60% Evaluación permanente: 3 parciales con un porcentaje del 20% c/u de aplicación de
conocimiento.
20% Laboratorios: Trabajos de laboratorio en equipos de trabajo, donde se tendrá en cuenta el
desarrollo, la presentación, la sustentación y la puntualidad en la entrega.
20% Proyecto Final: El desarrollo e implementación de un proyecto final de la asignatura
planteado por el estudiante teniendo como marco de referencia la temática vista durante el curso.
6. CONTENIDO DE LA ASIGNATURA
Horas ó
Créditos
10 horas
Tema ó Capitulo
Unidad 1: Introducción a la Electrónica de
Potencia
Conceptos generales de Electrónica
Definición de la Electrónica de Potencia
Aplicaciones de la Electrónica de Potencia
Historia de la Electrónica de Potencia
Transformación de Señales
Transformación a la variable
Transformación a la función
Forma de Evaluación
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10 horas
Unidad 2: Cálculos y medidas de Potencia
Señales periódicas
Medidas de potencia y energía
Potencia Instantánea
Fasor
Potencia Promedio en caso AD y caso DC
Valor eficaz o valor RMS de una señal
Potencia Eficaz
Potencia Aparente
Potencia Activa
Potencia Reactiva
Factor de Potencia
Factor de distorsión
Factor de desplazamiento
Armónicos
THD de corriente y voltaje
Relación entre Factor de Potencia y THD
Cálculo de consumo energético
10 horas
Unidad 3: Análisis de circuitos transitorios
Circuitos de Primer Orden
Circuito RL – Circuito RC
Circuitos de Segundo Orden
Circuito LC – Circuito RLC
16 horas
Unidad 4: Semiconductores de Potencia
Primer parcial (20%)
Diodo de Potencia
Curva característica
Activación y bloqueo
SCR o Tiristor
Curva característica
Activación y bloqueo
Transistores de Potencia
Red de snubber (Protecciones contra di/dt y dv/dt)
Análisis de circuitos con semiconductores de
Potencia
Conmutación forzada
Unidad 5: Rectificadores sin control y controlados
Circuitos Monofásicos
Circuitos Trifásicos
Rectificadores monofásicos sin control
Rectificadores monofásicos semi -controlados
Rectificadores monofásicos totalmente controlados
Rectificadores trifásicos sin control
Rectificadores trifásicos semi -controlados
Rectificadores trifásicos totalmente controlados
16 horas
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10 horas
Unidad 6: Motores de corriente continua
Motor de corriente continua
Formas de excitación de motores de corriente
continua
Control de velocidad de motores de corriente
continua
Aplicación de rectificadores con motores de corriente
continua
10 horas
Unidad 7: Convertidores electrónicos de potencia
o Troceadores (DC/DC)
Elementos de un convertidor DC/DC
Convertidor Buck
Convertidor Boost
Convertidor Reductor Elevador
Convertidor Cuck
Aplicaciones de los convertidores electrónicos
10 horas
Unidad 8: Inversores (DC/AC)
Inversores monofásicos
Inversores trifásicos
Control AC monofásico
Control AC trifásico
4 horas
Unidad 9: Elaboración de proyecto de electrónica
de potencia
Planteamiento de un proyecto de electrónica
enfocado a mejor aprovechamiento de la energía
eléctrica o fuentes alternativas de energía
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Segundo Parcial (20%)
Tercer parcial (20%)
7. PUNTO ADICIONAL Y OPCIONAL QUE APLICA A AQUELLOS PROGRAMAS QUE
UTILIZAN OTROS FACTORES EN LA PROGRAMACIÓN TEMATICA POR ASIGNATURA, Ej.
Competencias, habilidades, etc.
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REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
Textos guías:
- RASHID, Muhammad. Electrónica de Potencia: Circuitos, Dispositivos y Aplicaciones.
Tercera edición, Editorial Pearson. México 2004.
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Direcciones en Internet:
http://galia.fc.uaslp.mx/~ducd/
Textos recomendados:
- BENAVENT, Jose Manuel. Electrónica de Potencia: teoría y aplicaciones. Editorial
Alfaomega. México 2000.
- HART, Daniel. Electrónica de Potencia. Editorial Pearson. España 2001.
- GUALDA, J.A. Electrónica Industrial: Técnicas de Potencia. Editorial Alfaomega
Marcombo. México 2003.
FIRMA DOCENTE
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Edgardo Javier Revelo Fuelagán