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UNIVERSIDAD DE MENDOZA – FACULTAD DE INGENIERÍA
CARRERA
INGENIERÍA EN ELECTRÓNICA
ELECTRÓNICA DE POTENCIA
CÓDIGO
1044
CURSO
4° Año
ÁREA
Tecnologías Aplicadas
ULTIMA REVISIÓN
2.009
ASIGNATURA
MATERIAS CORRELATIVAS:
1036 Electrónica Analógica I
AÑO LECTIVO 2009
Profesor Titular: Dr. Ing. MIGUEL A. GANTUZ
Profesor Asociado: Ing. DAVID SALDEÑA
Profesores Adjuntos:
Jefes de trabajos prácticos: Ing. CARINA BIANCO
Carga Horaria Semanal:
5
Carga Horaria Total:
75
OBJETIVOS GENERALES:




Comprender el funcionamiento de los elementos y circuitos de
electrónica de potencia.
Calcular los circuitos de electrónica de potencia
Familiarizarse con la conformación de proyectos de electrónica de
potencia.
Enfrentarse con situaciones reales, a interpretar las necesidades del
usuario, y resolver problemas reales de Electrónica de Potencia.
PROGRAMA ANALÍTICO:
CAPITULO I- INTRODUCCION: DIODOS DE P0TENCIA Y RECTIFICACION
NO CONTROLADA
TEMA A: Diodos de potencia de estado sólido: 1 A. 1- consideraciones
generales, 1 .A.2-Curvas características; 1.A.3- Datos de los parámetros más
importantes para el diseño:
Corriente Promedio Máxima (Rep. y no Rep.), Corriente Pico Máxima (Rep. y
no Rep.), Tensión Inversa Máxima, causas de falla; 1 A.4- Problemas térmicos.
TEMA B: Comportamiento operativo: 1.B.1- Cargas compuestas; 1.B.2Cargas más usuales; 1.B 3- Comportamiento operativo del rectificador; 1.B.4Recta de Carga.
TEMA C: Sistemas Rectificadores: l.C.1- Rectificadores no controlados:
sistemas rectificadores; 1.C.2- Rendimiento; 1.C.3- Influencia de la carga;
1.C.4- Protección de los rectificadores contra sobretensiones y
sobreintensidades. ¡ ,C.5- Consideraciones para cl proyecto de un rectificador
no controlado, criterio de selección.
CAPITULO II- TIRISTORES Y TRIACS DE GRANDES POTENCIAS
TEMA A: Teoría del Tiristor: 2.A.1- Familias y mercado; 2.A.2- Propiedades
generales; 2.A.3- Símbolo, estructura y modelos; 2.A.4- Funcionamiento:
estado inoperativo y operativo;
2.A.5- Cebado por tensión directa, curvas características; 2.A.6- Cebado por
puerta, curvas características.
TEMA B: Conmutación: 2.B.1-Causas de disparo; 2.B.2- Parámetros más
usuales; 2.B.3-Amplificación, realimentación positiva (región de resistencia
negativa), histéresis; 2.B.4-Tiempo de encendido; 2.B.5-Características de la
puera; 2.B.6- Tiempo de apagado; 2.B.7-Limites de frecuencia, problema de
disipación de energía; 2.B.8-Parámetros y curvas; 2.B.9-El triac:
Funcionamiento, símbolo, curva característica; 2.B.UJ- Distintos tipos de
tiristores y componentes integrados comerciales; 2.B.11- Criterio de selección.
TEMA C: Métodos de Mando: 2.C.1- Disparo por corriente continua; 2.C.2Disparo por corriente alterna; 2.C.3- Disparo por trenes de pulsos, aislación de
la puerta con transformador y por optoacoplamiento; 2.C.4- Circuitos asociados
para el disparo.
CAPITULO III TRANSISTORES, IGBTs Y MOSFETs DE POTENCIA
TEMA A: Transistores bipolares de potencia: 3.A.l- Curvas características;
3.A.2- Recta de carga; 3.A.3-Distintas cargas; 3.A.4-Protecciones contra
sobretensiones y sobrecorrientes; 3.A.5- Estabilidad térmica.
TEMA B: Mosfets e Igbts de potencia: 3.B.1-Curvas características; 3.B.2Recta de carga; 3.B.3- Distintas cargas; 3.13.4- Protecciones contra
sobretensiones y sobrecorrientes.
-
CAPITULO IV- CIRCUITOS RECTIFICADORES CONTROLADOS
TEMA A: Rectificación controlada: 4.A. 1- Rectificación polifásica, valor
instantáneo de la corriente; 4.A.2- Conmutación natural, ángulos de mínima y
máxima ignición, campos de existencia del ángulo de ignición; 4.A.3- Constante
de tensión “a”.
TEMA B: Modos de conducción: 4.B.1- Modos de conducción: continuo,
discontinuo y crítico, intervalo de circulación de corriente (IC); 4.B.2- Angulo de
ignición crítico.
TEMA C: Parámetros para el diseño: 4.C.1-Angulo de extinción, curvas de
Puchlowsky; 4.C.2- Valor medio de la corriente rectificada, expresiones
simplificadas, corriente media máxima; 4.C.3- Valores pico y eficaz de la
corriente rectificada, corriente pico máxima y eficaz máxima; 4.C.3- Factor de
pico y factor de forma. 4.C.3- Consideraciones para el proyecto de un
rectificador controlado: Selección del circuito rectificador, Determinación de las
condiciones de trabajo y Cálculos de componentes.
TEMA D: Armónicos en la Rectificación, Ruido generado: 7.D.l- Espurios de
tensión transmitidos hacia la línea generados por los rectificadores controlados.
TEMA E: Protecciones contra sobretensiones y sobrecorrientes: 7.E. 1Protecciones capacitivas; 7.E.2- Protecciones resistivas-capacitivas; 7.E.3Protecciones contra sobreintensidades: Fusibles Rápidos y diodos no
controlados.
CAPITULO V - INVERSORES, CONVERTIDORES Y SISTEMAS U.P.S.
TEMA A: Inversores: SAI- Inversores, funcionamiento; 5.A.2- Frecuencia;
5.A.3 - Rendimiento; 5.A.4- Sistemas de baterías.
TEMA B: Convertidores: 5.B. 1- Convertidores funcionamiento básico; 5.B.2Frecuencia; 53.3- Rendimiento.
TEMA C: Sistemas Ininterrumpidos de Energía: 5.C.l- UPS no automática;
5.C.2- UPS Automática; 5.C.3- UPS Directa (on line); 5.C.4- Frecuencia; 5.C.5Rendimiento; 5 C 6- Baterías de Plomo-Ácido, Cargadores de baterías.
CAPITULO VI- DISIPADORES DE GRANDES POTENCIAS
TEMA A: Parámetros Máximos: 6.A. 1- Parámetros Máximos de disipación de
los dispositivos electrónicos de potencia; 6.A.2- Temperatura máxima de
juntura, temperatura de carcaza, temperatura ambiente y curva térmica de “pottemp. de carcaza”; 6.A.3- Resistencias térmicas; 6.A.4- Modelo térmico.
TEMA B: Cálculo de disipadores: 6.B.l- Cálculo térmico del sistema; 6.B.2Elección del disipador; 6.B.3- Comprobación de la potencia máxima disponible.
TEMA C: Disipadores comerciales y sistemas enfriadores: 6.C.lDisipadores pasivos de distintos materiales y acabados; 6.C.2- Curvas
“Resistencia Térmica-Area”; 6. C.3- Curvas “Resistencia Térmica-Longitud”, 6
C 4- Ventilación forzada; 6.C.5- Refrigeración por agua.
CAPITULO VII- CONTROL INDUSTRIAL.
TEMA A: Control de Potencia por Todo o Nada: 8.A.l- Diagrama en bloques;
8.A.2-Desarrollo de aplicación a una carga determinada; 8.A.3- Diseño del
correspondiente circuito electrónico de control.
TEMA B: Control de Potencia por Paquetes Completos de Trenes de
Ondas: 8.B.1-Diagrama en bloques; 8.B.2- Desarrollo de aplicación a una
carga determinada; 8.B.3- Diseño del correspondiente circuito electrónico de
control.
TEMA C: Control de Potencia por Variación del Angulo de Disparo: 8 C 1Diagrama en bloques; 8.C.2- Desarrollo de aplicación a una carga determinada,
8 C 3- Diseño del correspondiente circuito electrónico de control.
Formación Práctica
Horas
Resolución de Problemas Rutinarios:
Laboratorio, Trabajo de Campo:
Resolución de Problemas Abiertos de Ingeniería:
20
Proyecto y Diseño:
15
PROGRAMA DE TRABAJOS PRÁCTICOS:
PRACTICO 1: Cálculo de Im, Ief, I pico, Vm, Vef, Vpico, cos fi y constante de
tensión “a” para distintas cargas compuestas.
PRACTICO 2: Diseño y Cálculo de rectificadores no controlados. Uso de
manuales de componentes.
PRACTICO 3: Diseño y Cálculo de rectificadores controlados Tiristores y
Tríacs.
PRACTICO 4: Informe Visita N0 1
PRACTICO 5: Informe Visita N0 2
ARTICULACIÓN HORIZONTAL Y VERTICAL DE CONTENIDOS:

Los contenidos abordados en esta materia se basan en conceptos de las siguientes
cátedras:
Asignatura

Curso
Electrónica Analógica I
3ro
Circuitos Digitales I
3ro
Análisis de Circuitos II
3ro
Dispositivos Electrónicos
3ro
Circuitos Digitales II
4to
Electrónica Analógica II
4to
Comparte e integra elementos horizontalmente con las siguientes cátedras:
Asignatura
Sistemas de Control

Curso
4to
Los contenidos abordados en esta materia aportan conceptos a las siguientes cátedras:
Asignatura
Automática Industrial
Curso
5to
CONDICIONES PARA REGULARIZAR LA MATERIA y RÉGIMEN DE
EVALUACIÓN:





Asistencia al 80% de las clases teóricas y prácticas
Aprobación de los trabajos prácticos
Aprobación de los proyectos y cálculos
Asistencia a visitas programadas
Presentación de los informes de las visitas programadas
BIBLIOGRAFÍA:
Principal
Autor
LILEN
Pezzoni L.
J.
Andrés
Gualda
Título
“TIRISTORES Y TRIACS”
“RECTIFICACION CONTROLADA”
“ELECTRONICA INDUSTRIAL: TECNICAS
DE POTENCIA”
Editorial
MARCOMBO
FAPESA
MARCOMBO
Año Ed.
1981
1973
1991
José
Poble
Mompín
“TRANSDUCTORES
Y
MEDIDORES
ELECTRONICOS”
“TRABAJOS
ESCRITOS
DE
LA
CATEDRA”
MARCOMBO
1983
F.I.
ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS UTILIZADAS:





Clases expositivas
Planteamiento de problemas y participación de los alumnos en la
propuesta de ideas para resolveros
Talleres grupales
Trabajos de campo
Desarrollo de cálculos y proyectos
RECURSOS DIDÁCTICOS UTILIZADOS :



Transparencias
Medios informáticos
Trabajos en laboratorio
PROGRAMA DE EXAMEN:
PROGRAMA COMBINADO DE EXAMEN
BOLILLA 1:
BOLILLA 2:
BOLILLA 3:
BOLILLA 4BOLILLA 5:
BOLILLA 6:
BOLILLA 7
BOLILLA 8
BOLILLA 9:
CAPS
CAPS
CAPS
CAPS:
CAPSCAPS
CAPS.
CAPS.
CAPS.
1,4
2,6
3,7
2,4
1,5
4,6
7,4
2.3
4,7