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Asignatura: Comunicación Sílabo de Electrónica de Potencia I. II. Datos Generales Código A0569 Carácter Obligatorio Créditos 4 Periodo Académico 2017 Prerrequisito Circuitos Electrónicos Horas Teóricas: 2 Prácticas: 4 Sumilla de la Asignatura La asignatura contiene: Los dispositivos de rectificación, filtros y reguladores electrónicos de altas potencias. Circuitos de rectificación controlada. Aplicaciones con dispositivos de alta densidad de corrientes, inversores y otros convertidores. Las modernas técnicas de control de potencia y la orientación a sistemas de alta eficiencia en aplicaciones de robótica, inteligencia artificial y cibernética. III. Competencia Desarrollar en el alumno la capacidad de análisis y diseño de los circuitos electrónicos industriales de potencia a través de un Proyecto Individual en el que se pondrá en práctica todos los conocimientos comprendidos en este nivel. Valora la importancia de los dispositivos electrónicos de potencia aplicados en la ingeniería eléctrica mostrando actitud crítica ante los casos prácticos que analiza. ucontinental.edu.pe Asignatura: Comunicación IV. Organización de los Aprendizajes Unidad I II Conocimientos Procedimientos Introducción a la Electrónica de Potencia. Que es la Electrónica de potencia. Historia de la Electrónica de Potencia. El interruptor ideal, característica y especificaciones. Entiende el concepto de la Electrónica de Potencia, y la historia de los dispositivos semiconductores de potencia. Analiza el concepto de interruptor ideal y su importancia en la electrónica de Potencia. Estado actual y tendencias en los interruptores comerciales de semiconductor. Aplicaciones de la Electrónica de Potencia. Comprende el estado actual de los semiconductores de potencia y conoce los interruptores comerciales que existen en la actualidad. Dispositivos de Rectificación, Diodos semiconductores de potencia Características de diodos de potencia, Tipos de diodos de potencia Circuitos con diodos y circuitos rectificadores Rectificadores monofásicos: Media onda y onda completa. Rectificadores trifásicos en puente. Aplicaciones. Resuelve problemas aplicativos de configuraciones con diodos en puente media onda y onda completa. Verifica las formas de onda en los circuitos presentados. Sistemas de Rectificación controlada, Tiristores, Los SCR, Teoría y Operación de los SCR. Formas de onda, características. Circuitos comunes de control de compuerta SCR en circuitos de CD. Los UJT Teoría y Operación de los UJT. Osciladores de relajación de IJT. Circuitos de disparo con SCR. Resuelve problemas con UJTs para controlar la compuerta de los SCRs. Diseña un circuito oscilador de relajación y observa las formas de onda verificando el ángulo alfa. TRIAC, Formas de onda de los triacs Métodos de disparo para los triacs UJT como dispositivos de disparo para triac. Conmutación natural Conmutación forzada: Autoconmutación, por impulso. Elabora circuitos aplicativos en laboratorio midiendo parámetros como tensión corriente y potencia con el osciloscopio, en circuitos con TRIACs. Dispositivos de alta densidad de corriente. El ignitrón. Transistores de Potencia, Transistores de unión bipolar. Características en régimen de conmutación. Mosfets, Transistor IGBT. Zonas de trabajo en corte y saturación. Protección en la conmutación. Resuelve problemas de BJTs en continua y con señal. Elabora circuitos aplicativos con BJTs, IGBTs de alta potencia y realiza mediciones de sus parámetros. Transistores de potencia inteligentes (Smart Power) Tiristores Bloqueados por puerta (GTO) Simétrico y Asimétrico. Otros tiristores, SCS. El tiristor fotosensible LASCR. Aplicaciones. Elabora circuitos con Smart Powers para analizar la respuesta con ayuda del osciloscopio y otros instrumentos. Filtros, Filtros activos, filtros pasivos. Filtros Pasabajos, filtros pasaaltos, filtros pasabanda. Filtros rechazabanda. Aplicaciones. Analiza el funcionamiento de los filtros activos y pasivos realizados con amplificadores operacionales y verifica el funcionamiento de los diferentes tipos de filtros Actitudes Valora la importancia de los dispositivos electrónicos de potencia en la solución de problemas. Resalta la importancia de los circuitos electrónicos de potencia como transistores y dispositivos pasivos. Posee una actitud reflexiva y critica frente a los resultados de los experimentos prácticos. Evaluación Parcial ucontinental.edu.pe Asignatura: Comunicación III IV Reguladores Electrónicos de altas potencias. Reguladores de CC disipativos, Reguladores CC no disipativos (troceadores). Resuelve problemas que involucran el uso de convertidores. Control de fase. Elabora un circuito Inversores. Configuraciones. Introducción. Configuración del circuito de potencia Transformador de toma media. Batería de toma media. Resuelve problemas aplicativos con transistores BJT en alterna usando parámetros híbridos. Inversores monofásicos en puente. Inversores en puente trifásicos. Control de voltaje de inversores monofásicos. Elabora un inversor trifásico en laboratorio realizando medidas de tensión, corriente, potencia y ganancia en el circuito con ayuda del osciloscopio. Control por modulación de ancho de pulso. PWM. Frecuencia portadora. Ciclo de trabajo, voltaje promedio. Resuelve problemas con convertidores de pulso resonante. Realiza medidas de tensión y corriente Interruptores estáticos. Características generales. Interruptores estáticos con transistores. Interruptores de CC, interruptores de CA monofásicos, Interruptores de CA trifásicos. Diseño de interruptores estáticos. Resuelve problemas de configuraciones de interruptores estáticos en continua y alterna. Elabora circuitos aplicativos en laboratorio midiendo parámetros como tensión corriente y potencia con el osciloscopio. Fuentes de Poder. Convertidores. Introducción Fuentes de alimentación de CD. Fuentes de alimentación de CD en modo conmutado. Convertidor Flyback. Convertidor directo, convertidor PUSH-PULL Convertidor en puente, convertidor en puente completo. Resuelve problemas de fuentes de alimentación de potencia. Elabora circuitos aplicativos fuentes de poder y convertidores para reducir o elevar la tensión. Sistemas de alta eficiencia, aplicaciones de robótica, inteligencia artificial y cibernética. Sistemas de protección para Electrónica de potencia, fiabilidad y ruido. Motores de corriente continua aplicados en robótica Elabora circuitos para analizar la forma en que se aplica la electrónica de potencia en el movimiento de los ejes de un robot. Motores de corriente alterna, motores de inducción, Variadores de frecuencia, configuraciones para automatización industrial y robótica. Inteligencia artificial, Cibernética. Analiza la importancia de la electrónica de potencia aplicada a la robótica, a la inteligencia artificial y cibernética. Valora la importancia de los dispositivos electrónicos de potencia en la solución de problemas. Resalta la importancia de los circuitos electrónicos con transistores y dispositivos pasivos. Posee una actitud reflexiva y critica frente a los resultados de los experimentos prácticos. Evaluación Final ucontinental.edu.pe Asignatura: Comunicación V. Estrategias Metodológicas El proceso de aprendizaje consiste en el desarrollo teórico de los conceptos básicos y estrategias adecuadas para resolver ejercicios y problemas. Basadas en métodos como el inductivo deductivo, procedimientos de observación, comparación, abstracción, generalización y aplicación de técnicas expositivas dialogadas, trabajos en grupo, práctica en problemas entre otros que influyan en el buen aprendizaje, incidiendo en la investigación. Fase de diseño previo por parte del docente. Selección de contenidos tanto conceptuales, procedimentales de manera diversificada y respondiendo a su realidad. Planteamiento de los objetivos que se busca al finalizar el curso y la selección de las actividades de aprendizaje. Determinación de recursos materiales Propuesta previa para la formación de grupos de trabajo para realizar las actividades. Fase de aprendizaje. Motivación o situación desequilibrante que haga vivir intensamente al estudiante: es el momento donde se presenta el problema. Los estudiantes elaboran organizadores de conocimientos y resuelven problemas utilizando conocimientos teóricos e implementan circuitos con dispositivos semiconductores realizando medición de parámetros eléctricos. Buscan y manifiestan las posibles aplicaciones o causas del problema (primeras hipótesis). Seleccionan estrategias para encontrar respuesta al problema. Ejecutan la estrategia realizando por ejemplo experimentos, revisando bibliografía escrita (separatas) o audiovisual, efectuando visitas de campo y otras actividades de investigación (la conclusión de la información cuaderno, papelógrafo, mural, otros). Elaboran nuevas hipótesis basados en lo aprendido y establecen las diferencias con las previas. Refuerzan y aplican lo aprendido a situaciones diarias. Reflexionan sobre sus aprendizajes, las estrategias seguidas, la propuesta y la ayuda docente y terminan planteando nuevas interrogantes o problemas. Fase de la Metodología experimental. Observación de experimentos para comprenderlos y explicarlos tomando como base los conocimientos teóricos adquiridos Formulación de hipótesis partiendo de los experimentos observados. La explicación de sistemas matemáticos a la hipótesis obtenida se le aplica un planteamiento para poder dar más sentido a la hipótesis obtenida. Había dos tipos de comprobación de sistemas matemáticos: Compara que los hechos observados quedan explicados por las hipótesis, al introducir en la comparación conclusiones lógicas. Ver si se han encontrado nuevos hechos y ver si se pueden adaptar a las hipótesis para dar sentido a los razonamientos. La experimentación: al contrastar las consecuencias de las hipótesis con lo que ocurre en la realidad se pueden plantear tres posibilidades: La experimentación confirma la hipótesis: los hechos obtenidos se dan en la realidad por lo tanto se verifican las hipótesis (porque los hechos salen de las hipótesis). La experimentación refuta esos hechos: los hechos no tienen sentido respecto a la realidad por lo tanto se anulan las hipótesis. Las consecuencias de las hipótesis no pueden obtenerse directamente ni indirectamente, por carecer de medios técnicos. ucontinental.edu.pe Asignatura: Comunicación VI. Sistema de Evaluación Rubros Instrumentos Peso Evaluación de entrada Requisito Consolidado 1 Practica de laboratorio, ficha de control y evaluación. Exámenes escritos, intervenciones orales Practica de laboratorio, ficha de control y evaluación. Evaluación Parcial Examen escrito A) Consolidado 2 Evaluación Final 20% 20% Practica de laboratorio, ficha de control y evaluación. Exámenes escritos, intervenciones orales Practica de laboratorio, ficha de control y evaluación. Examen escrito 20% 40% Evaluación de recuperación Fórmula para obtener el promedio: PF = C1 (20%) + EP (20%) + C2 (20%) + EF (40%) VII. Bibliografía 7.1 Básica Benavente García, J.M. (1999). Electrónica de potencia: Teoría y aplicaciones. Universidad Politécnica de Valencia. Gualda, J.A., Martínez, S. y Martínez, P.M. (1992). Electrónica industrial: Técnicas de potencia. Alfaomega Marcombo. Benavent Avellan (2000). Figuras electrónica de potencia: Teoría y aplicaciones. Alfaomega. Rashid, M.H y Hart, D.W. Electrónica de potencia. Prentice Hall. Maloney, T. J. Electrónica industrial moderna. Prentice Hall. Ballerter, E. y Piqué, R. Electrónica de potencia. Marcombo: Alfaomega. Horestein (2003). Microelectrónica, circuitos y dispositivos. EEUU: Editorial Prentice Hall. Rashid (2002). Circuitos microelectrónicos. España: Editorial McGraw Hill. Savant (2002). Diseño electrónico. USA: University of Texas at Austin. Sedra y Smith (2005). Circuitos microelectrónicos. EEUU. 2017. Firmado por FELIPE NESTOR GUTARRA MEZA CN = FELIPE NESTOR GUTARRA MEZA O = UNIVERSIDAD CONTINENTAL OU = 20319363221 T = DECANO Signature date and time: 12/12/2016 20:06:04 ucontinental.edu.pe