Nicola FEMIA | CIRCUITI ELETTRONICI DI POTENZA
Nicola FEMIA CIRCUITI ELETTRONICI DI POTENZA
cod. 0622400004
CIRCUITI ELETTRONICI DI POTENZA
0622400004 | |
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA INDUSTRIALE | |
CORSO DI LAUREA MAGISTRALE | |
INGEGNERIA ELETTRONICA | |
2023/2024 |
OBBLIGATORIO | |
ANNO CORSO 1 | |
ANNO ORDINAMENTO 2018 | |
SECONDO SEMESTRE |
SSD | CFU | ORE | ATTIVITÀ | |
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ING-IND/31 | 9 | 90 | LEZIONE |
Obiettivi | |
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[OBIETTIVI FORMATIVI] L'INSEGNAMENTO TRATTA LE TOPOLOGIE, LE TECNICHE DI CONTROLLO ED I METODI DI PROGETTO DEI REGOLATORI SWITCHING DI TENSIONE E DI CORRENTE DC-DC IMPIEGATI COME SISTEMI DI ALIMENTAZIONE NEI SETTORI DELL’INFORMATICA, DELLE TELECOMUNICAZIONI, DELL’ELETTRONICA INDUSTRIALE E DELLE FONTI RINNOVABILI. GLI ALLIEVI ACQUISISCONO LE COMPETENZE NECESSARIE PER LA PROGETTAZIONE DI REGOLATORI SWITCHING DC-DC LOW-POWER PER ASSEGNATE SPECIFICHE. [CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE] COMPRENSIONE DELLE CARATTERISTICHE STATICHE E DINAMICHE E DELLE PRESTAZIONI DEI REGOLATORI SWITCHING DC-DC IN RELAZIONE ALLA TOPOLOGIA ED ALLA TECNICA DI CONTROLLO UTILIZZATE; DEFINIZIONE, INTERPRETAZIONE ED UTILIZZO DI FIGURE DI MERITO PER L’ANALISI DELLE PRESTAZIONI. [CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE] CAPACITÀ DI INDIVIDUARE ED INTERPRETARE LA CORRELAZIONE FRA LE SPECIFICHE DI UN REGOLATORE SWITCHING, DETTATE DALLA SPECIFICA APPLICAZIONE DI POWER MANAGEMENT CUI ESSO È DESTINATO, E LA TIPOLOGIA DI SOLUZIONE PROGETTUALE PIÙ IDONEA PER IL CONSEGUIMENTO DELLE PRESTAZIONI ATTESE; CAPACITÀ DI UTILIZZO DI STRUMENTI SOFTWARE DI RAPPRESENTAZIONE E CALCOLO SIMBOLICO, SVILUPPO ED OTTIMIZZAZIONE DI PROGRAMMI DI CALCOLO PER IL PROGETTO AUTOMATICO. [AUTONOMIA DI GIUDIZIO] SAPER INDIVIDUARE I METODI PIÙ APPROPRIATI PER PROGETTARE E REALIZZARE UN REGOLATORE SWITCHING, ED OTTIMIZZARE SIA IL PROCESSO DI PROGETTAZIONE CHE IL PROCESSO REALIZZATIVO IN BASE AL CONTESTO APPLICATIVO. [ABILITÀ COMUNICATIVE] SAPER LAVORARE IN GRUPPO ED INTERAGIRE CON SPECIALISTI DEL SETTORE POWER MANAGEMENT CON ARGOMENTAZIONI TECNICHE DI COMPLESSITÀ MEDIO-ALTA SU PROBLEMATICHE DI ANALISI E PROGETTO DI CIRCUITI DI POWER MANAGEMENT. [CAPACITÀ DI APPRENDERE] SAPER ESTENDERE ED APPLICARE LE CONOSCENZE ACQUISITE A CONTESTI DIFFERENTI DA QUELLI DISCUSSI DURANTE IL CORSO; APPROFONDIRE GLI ARGOMENTI TRATTATI USANDO FONTI E MATERIALI DIVERSI DA QUELLI PROPOSTI. |
Prerequisiti | |
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PER IL PROFICUO RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI FORMATIVI, SONO RICHIESTE CONOSCENZE DI MATEMATICA, FISICA, TEORIA DEI CIRCUITI, CONTROLLI AUTOMATICI, ELETTRONICA ANALOGICA, DISPOSITIVI A SEMICONDUTTORE. |
Contenuti | |
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ESIGENZE E PROBLEMATICHE DI ALIMENTAZIONE E REGOLAZIONE NEI SETTORI ICT, INDUSTRIALE, LED LIGHTING, AUTOMOTIVE, FONTI RINNOVABILI. (ORE 2: 2/0/0) REGOLATORI DC-DC NON ISOLATI: ARCHITETTURE DEI POWER SUPPLIES, ELEMENTI DELLA CATENA DI POTENZA E DELLA CATENA DI CONTROLLO E LORO CARATTERISTICHE FISICHE E FUNZIONALI. TOPOLOGIE DI CONVERSIONE, CELLE SWITCHING INDUTTIVE CON N-FET E P-FET. TOPOLOGIE DC-DC NON ISOLATE: BUCK, BOOST, INVERTING BUCK-BOOST, FLOATING BUCK-BOOST, TWO-SWITCH AND FOUR-SWITCH BUCK-BOOST, SEPIC, CUK, ZETA. (ORE 4: 4/0/0) PROGETTO DELLO STADIO DI POTENZA DI UN POWER SUPPLY: MODELLI DI PERDITA FISICI E COMPORTAMENTALI DEI MOSFETS DI POTENZA, DRIVERS, CALCOLO DELLE PERDITE, MASSIMIZZAZIONE DELLA FREQUENZA DI SWITCHING. TIPOLOGIE, CARATTERISTICHE, PERDITE NEI DISPOSITIVI DI POTENZA PASSIVI, SELEZIONE DEI DISPOSITIVI E MINIMIZZAZIONE DELLO STADIO DI FILTRO DI UN POWER SUPPLY. MODELLI E METODI PER L'ANALISI STATICA DELLO STADIO DI POTENZA DI REGOLATORI DC-DC, CALCOLO DELLA SOLUZIONE STAZIONARIA IN MATLAB. PROGETTAZIONE DI POWER SUPPLIES AD ALTA DENSITA' DI POTENZA. (ORE 36: 18/18/0) TECNICHE DI CONTROLLO E RELATIVE METODOLOGIE DI PROGETTO: MODELLI E METODI PER L'ANALISI DINAMICA DELLO STADIO DI POTENZA DI REGOLATORI DC-DC, CALCOLO DELLE FUNZIONI DI TRASFERIMENTO IN MATLAB. VOLTAGE-MODE, CURRENT MODE, CONTROLLO DIGITALE E RELATIVE APPLICAZIONI A REGOLATORI DC-DC. (ORE 36: 18/18/0) PROTEZIONI, PROBLEMATICHE EMI E PROGETTO DEL PCB LAYOUT. (ORE 4: 4/0/0) TEST SPERIMENTALI SU REGOLATORI DC-DC MEDIANTE PIATTAFORME TI-PMLK. (ORE 8: 0/0/8) LEGENDA ORE: LEZIONE/ESERCITAZIONE/LABORATORIO (ORE TOTALI 90: 46/36/8). |
Metodi Didattici | |
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L’INSEGNAMENTO PREVEDE LEZIONI TEORICHE, ESERCITAZIONI IN AULA ED ESERCITAZIONI PRATICHE DI LABORATORIO. NELLE ESERCITAZIONI IN AULA VIENE ASSEGNATO AGLI STUDENTI UN PROGETTO DA SVILUPPARE DURANTE LO SVOLGIMENTO DEL CORSO. |
Verifica dell'apprendimento | |
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LA PROVA DI ESAME È FINALIZZATA A VALUTARE NEL SUO COMPLESSO LA CONOSCENZA E LA CAPACITÀ DI COMPRENSIONE DEI CONCETTI PRESENTATI AL CORSO, LA CAPACITÀ DI APPLICARE TALI CONOSCENZE PER LA RISOLUZIONE DI PROBLEMI DI PROGETTAZIONE DI POWER SUPPLIES, L’AUTONOMIA DI GIUDIZIO, LE ABILITÀ COMUNICATIVE E LA CAPACITÀ DI APPRENDERE. LA PROVA CONSISTE IN UN ELABORATO DI PROGETTO ED UN COLLOQUIO ORALE. L'ELABORATO RIGUARDA UN PROBLEMA DI PROGETTO DI UN POWER SUPPLY - QUALE LA SCELTA E PROGETTAZIONE DI UN'ARCHITETTURA DI POTENZA E IL PROGETTO DI UN CONTROLLORE ADEGUATI AL RAGGIUNGIMENTO DELLE PRESTAZIONI STATICHE E DINAMICHE RICHIESTE DALL'APPLICAZIONE - E INCLUDE LA DEFINIZIONE DEGLI OBIETTIVI, LA DESCRIZIONE DELL'APPROCCIO ADOTTATO E DEI RISULTATI OTTENUTI E LA LORO DISCUSSIONE CRITICA. L'ELABORATO VIENE VALUTATO IN BASE ALLA CORRETTEZZA DELL'IMPOSTAZIONE E DEI RISULTATI CONSEGUITI. IL COLLOQUIO ORALE HA LO SCOPO DI VALUTARE LA CAPACITÀ DI ESPORRE E DISCUTERE I CONTENUTI DELL'ELABORATO E DI ARGOMENTARE LE SCELTE EFFETTUATE E LA CONOSCENZA DEGLI ARGOMENTI DEL CORSO. NELLA VALUTAZIONE COMPLESSIVA, ESPRESSA IN TRENTESIMI, LE VALUTAZIONI DELL'ELABORATO E DELLA PROVA ORALE PESERANNO CIASCUNA PER IL 50%. IL REQUISITO MINIMO RICHIESTO ALL'ALLIEVO PER IL SUPERAMENTO DELL'ESAME CONSISTE NELLA CAPACITÀ DI ILLUSTRARE IN MODO CHIARO E CORRETTO LE CARATTERISTICHE DEI DISPOSITIVI DI POTENZA A SEMICONDUTTORE E PASSIVI, LE TECNICHE DI CONTROLLO IN TENSIONE E CORRENTE, ED I CRITERI PER IL DIMENSIONAMENTO DELLO STADIO DI POTENZA E DEL CONTROLLORE DI UN REGOLATORE BUCK DC-DC. PER IL CONSEGUIMENTO DELLA LODE È NECESSARIO CHE L'ALLIEVO MOSTRI LA CAPACITA' DI UTILIZZARE CON PADRONANZA I CONCETTI, I MODELLI E I METODI TRATTATI NEL CORSO PER EFFETTUARE UNA ANALISI COMPARATIVA FRA POSSIBILI SCELTE PROGETTUALI IDONEE AL CONSEGUIMENTO DI DETERMINATE SPECIFICHE DI EFFICIENZA E ACCURATEZZA DI UN REGOLATORE BUCK DC-DC. |
Testi | |
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Libro di testo - R. W. ERICKSON, D. MAKSIMOVIC, "FUNDAMENTALS OF POWER ELECTRONICS", KLUWER PUBL. Libri da consultazione - S. MANIKTALA, "SWITCHING POWER SUPPLIES FROM A TO Z", ELSEVIER. - S. MANIKTALA, "SWITCHING POWER SUPPLY DESIGN & OPTIMIZATION", MCGRAW-HILL. - S. MANIKTALA, "TROUBLESHOOTING SWITCHING POWER CONVERTERS", ELSEVIER. - DISPENSE FORNITE DAL DOCENTE DURANTE IL CORSO |
Altre Informazioni | |
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EROGATO IN LINGUA ITALIANA |
BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2024-10-23]