Docenti: Giuseppe Iannaccone, Sebastiano Strangio
Prerequisiti: Elettrotecnica, Dispositivi Elettronici, Elettronica
Obiettivi: Il corso ha lo scopo di fornire allo studente i principali concetti dell’elettronica di potenza e di controllo.
Link veloci:
- Playlist su youtube con tutte le lezioni del Prof. Iannaccone del corso 2019
- Esempi di 18 domande d’esame (programma precedente al 2018)
- Tesi disponibili (aggiornato al 2021 – pdf)
Link relativi al corso degli anni precedenti
- Playlist su youtube con tutte le lezioni del Prof. Iannaccone del corso 2018
- Playlist su youtube con tutte le lezioni del Prof. Iannaccone del corso 2017
- Playlist su youtube con tutte le lezioni del Prof. Iannaccone del corso 2016
- Playlist su youtube con tutte le lezioni del Prof. Iannaccone del corso 2015
- (lucidi) di tutte le lezioni del corso del 2015 del Prof. Iannaccone
- Pagina del corso dell’a.a. 2014-2015
Programma 2019
Convertitori DC-DC (Iannaccone)
- Note di questo argomento del corso del 2019 [PDF].
- Introduzione al corso. Caratteristiche di un sistema di elettronica di potenza [Video lezione 2019]
- Convertitore Buck in modalità di conduzione continua [Video lezione 2019]
- Altri convertitori in modalità di conduzione continua: Boost, buck-boost, Cuk, full bridge [Video lezione 2019].
- Modello del trasformatore in continua e valutazione delle perdite nei convertitori di potenza [Video lezione 2019].
- Convertitori DC-DC nel modo di conduzione discontinua [Video lezione 2019].
- Convertitori boost e buck-boost in conduzione discontinua. Manipolazioni circuitali per generare nuove architetture [Video lezione 2019].
- Convertitori basati su condensatori commutati (inductorless) [Video lezione del 2017 (1 di 2) – la lezione 2019 è venuta senza audio][Video lezione 2019 (2 di 2)].
- Modelli dei convertitori in AC per il piccolo segnale [Video del 2019 (1 di 2)][Video del 2019 (2 di 2)]
- Controllo di un convertitore e calcolo delle funzioni di trasferimento rilevanti [Video del 2019 (1 di 2)][Video del 2019 (2 di 2)].
- Teoria dei controllori PID. [Video del 2019 (1 di 2)].[Video del 2019 (2 di 2)]
- Progettazione del controllore e considerazioni sul fattore di reazione per la stabilità e le altre specifiche di progetto [Video del 2019 (1 di 2)][Video del 2019 (2 di 2)].
Esempi di progettazione di convertitori (Sebastiano Strangio)
- Esempio di progettazione di un convertitore di potenza a condensatori commutati.
- Analisi con matlab e simulink della progettazione di un convertitore a condensatori commutati e del controllore.
- Progettazione di un convertitore buck con controllo
Dispositivi e tecnologie per l’elettronica di potenza (Giuseppe Iannaccone)
Caratteristiche distintive dei dispositivi di potenza e funzionamento semplificato. Funzionamento in dettaglio di diodo di potenza, transistore bipolare di potenza, MOSFET di potenza, tiristore, GTO, IGBT, MCT. Semiconduttori alternativi per dispositivi di potenza (nitruro di gallio e carburo di silicio). Processi tecnologici per circuiti integrati di potenza.
Sezioni da studiare sul libro di testo (Rif. [2]): Cap 2, tutte le sezioni da 2.1 a 2.10. Cap. 20: Sezioni: 20.1, 20.2, 20.3, 20.4 tutto tranne i calcoli dalla eq. (20-14) alla (20-16), 20.5 tutto tranne la sez. 20.5.4, 20.6. Cap 21: Sezioni 21.1, 21.2, 21.3, 21.4, 21.5, 21.6, 21.7, 21.8, 21.9. Cap 22: Sezioni 22.1, 22.2, 22.3, 22.4, 22.5, 22.6 parte (22.6.1, 22.6.2, 22.6.3, 22.6.5). Cap 23: Sezioni 23.1, 23.2, 23.3, 23.4, 23.5, 23.6. Cap 24: Sezioni 24.1, 24.2, 24.3, 24.4. Cap 25: Sezioni 25.1, 25.2, 25.3, 25.4, 25.5, 25.6, 25.7. Cap 26: Sezioni 26.1, 26.5, 26.6, 26.7.
- Note delle lezioni del 2019 [pdf parte 1][pdf parte 2][ppt file, aggiornato lezione per lezione]
- Diodo di potenza [Video del 2019]
- BJT di potenza [Video del 2019 (1 di 2)][Video del 2019 (2 di 2)]
- MOSFET di potenza [Video del 2019]
- Tiristori e GTO [Video del 2019]
- IGBT [Video del 2019] [Video 2018] [pdf slide 2018]
- Circuiti integrati di potenza, dispositivi in SiC e GaN [Video del 2019 (1 di 2)][Video del 2019 (2 di 2)]
Raddrizzatori e Inverter (Sebastiano Strangio)
- Raddrizzatori: fondamentali, raddrizzatori a frequenza di linea, raddrizzatori moderni [pdf presentazione]
- Inverter: fondamentali, invertitore PWM, full bridge in funzionamento unipolare e bipolare [pdf presentazione]
Sezioni da studiare sui libri di testo: Da Rif. [1]: Capitoli 16, 17, 18. Da Rif. [2]: Capitolo 8.
Convertitori risonanti (Giuseppe Iannaccone)
- Note in classe su questo argomento dal corso del 2019 [pdf]
- Convertitori risonanti [Video del 2019 (1 di 2)][Video del 2019 (2 di 2)]
- Soft Switching [Video del 2019]
Sezioni da studiare sui libri di testo. Da Rif. [1]: Capitolo19: Introduzione, 19.1, 19.2, 19.3; Capitolo 20: Introduzione, 20.2 Intro, 20.2.1, 20.2.3.
Testi di riferimento
[1] R. W. Erickson, D. Maksimovic, Fundamentals of Power Electronics, Second Edition, Kluwer Academic Publishers, 2001
[2] N. Mohan, T. M. Undeland, W. P. Robbins, Power Electronics: Converters, Applications, and Design, third Edition, Wiley, 2002.
Modalità di svolgimento dell’esame
Prova orale con un esercizio scritto, più altre due domande su tutto il programma. Progetto concordato con il docente opzionale.
Progetti assegnati:
- Silvia Fattori, Giulio Puccioni e Mauro Porru: Convertitore boost [Specifiche, Catalogo condensatori, datasheet transistor, Catalogo induttori, Datasheet diodo]
- Francesco Albicocchi – Davide Sipione: Convertitore buck-boost(1). [Specifiche, Catalogo condensatori, datasheet transistor, Catalogo induttori, Datasheet diodo]
- Francesco Nepa – Christian Sbrana: Convertitore step-up inductorless [Specifiche, Catalogo condensatori].
- Andrea Bianconi, Glauco Guercini: Convertitore buck-boost(2). [Specifiche, Catalogo condensatori, datasheet transistor, Catalogo induttori, Datasheet diodo].
- Salvatore Russello [Specifiche, Catalogo condensatori, datasheet transistor, Catalogo induttori, Datasheet diodo]