Elettronica di Potenza

Caratteristiche costruttive e di funzionamento dei componenti a semiconduttore (diodi di potenza, thyristor, MOSFET di potenza, GTO, IGBT) e dei componenti passivi (induttori e condensatori) utilizzati nei convertitori statici di potenza; perdite di conduzione e perdite di commutazione nei componenti, sistemi di raffreddamento dei convertitori.
Convertitori a commutazione naturale: struttura e caratteristiche di funzionamento dei raddrizzatori a diodi e dei convertitori a thyristor con alimentazione monofase o trifase nel funzionamento da raddrizzatore o da inverter. Convertitori a commutazione forzata: struttura e caratteristiche di funzionamento dei convertitori DC/DC di tipo Buck, Boost e Full-bridge con modulazione PWM bipolare e unipolare; convertitori DC/AC a tensione impressa: struttura e caratteristiche di funzionamento degli inverter e dei raddrizzatori switching monofase e trifase; tecniche di modulazione PWM sinusoidale ed SVM e loro applicazione nella regolazione dei convertitori DC/AC; tecniche di modulazione con controllo della corrente di uscita a banda di isteresi o con tempo di commutazione prefissato. Alimentatori switching: struttura e caratteristiche di funzionamento dei convertitori Flyback, Forward, Push-Pull e Full-Bridge. Convertitori risonanti: convertitori con carico risonante; convertitori ZVS e ZCS; convertitori con DC link risonante.
Impiego dei convertitori statici di potenza in alcuni dei principali campi applicativi quali: gli azionamenti elettrici utilizzati in ambito industriale o nei settori delle apparecchiature biomediche, delle tecnologie assistive e della riabilitazione; i sistemi di continuità assoluta o di emergenza per l’alimentazione elettrica di sistemi ICT o di apparecchiature elettromedicali finalizzate all’implementazione di protocolli di diagnosi e/o di cura; la generazione distribuita di potenza elettrica da fonti rinnovabili e la gestione ottimizzata dei sistemi di accumulo dell’energia.

Si presuppone siano state acquisite e maturate le conoscenze di base dell’Analisi matematica, con particolare riferimento ai concetti di derivata e di integrale, nonché l'utilizzo di numeri complessi e le conoscenze necessarie alla risoluzione di equazioni differenziali del primo ordine a coefficienti costanti.
Si presume, inoltre, siano note e sufficientemente maturate le conoscenze di base di Fisica, in particolare quelle relative ai concetti di forza, lavoro, energia, nonché gli aspetti fondamentali dell’elettromagnetismo che vengono trattati nella scuola media superiore e nei corsi di laurea in Ingegneria di primo livello.
E’ necessaria la conoscenza delle leggi fondamentali per l’analisi dei circuiti elettrici in regime stazionario con grandezze elettriche in corrente continua o in corrente alternata, nonchè le leggi per lo studio dei circuiti magnetici.

Power Electronics: Converters, Applications, and Design, 3rd Edition
Ned Mohan, Tore M. Undeland, William P. Robbins
ISBN: 978-0-471-22693-2

Materiale didattico aggiuntivo utilizzato dal docente nel corso delle lezioni e delle esercitazioni, il quale è reso disponibile agli studenti iscritti al corso sul portale Moodle del Dipartimento di Ingegneria.

-

Tradizionale

La frequenza alle lezioni non è obbligatoria ma fortemente raccomandata per beneficiare dell'interazione continua sia con il docente che con gli altri studenti.

Conoscenza degli argomenti del corso e utilizzo di linguaggio appropriato nell'esposizione delle problematiche.