DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA

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1 DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA ASIGNATURA: Nombre en Inglés: POWER ELECTRONICS Código UPM: MATERIA: CRÉDITOS ECTS: 4,5 CARÁCTER: MATERIA DE TECNOLOGÍA ESPECÍFICA IMPARTIDA EN LA EUITI TITULACIÓN: GRADUADO EN INGENIERÍA ELECTRÓNICA INDUSTRIAL Y AUTOMÁTICA TIPO: OBLIGATORIA CURSO: TERCERO SEMESTRE: SEXTO CURSO ACADÉMICO PERIODO IMPARTICION Septiembre- Enero Febrero - Junio IDIOMA IMPARTICIÓN Sólo castellano Sólo inglés Ambos GUÍA DE APRENDIZAJE Página 1 de 10

2 DEPARTAMENTO ELECTRÓNICA, AUTOMÁTICA E INFORMÁTICA INDUSTRIAL (EUITI) COORDINADOR Javier Muñoz Cano PROFESORADO NOMBRE Y APELLIDO DESPACHO Correo electrónico Luis Castedo Cepeda C-304 luis.castedo@upm.es Joaquín González Gigosos C-209 joaquin.gonzalez.gigosos@upm.es Javier Muñoz Cano C-309 javier.munoz@upm.es CONOCIMIENTOS PREVIOS REQUERIDOS PARA PODER SEGUIR CON NORMALIDAD LA ASIGNATURA ASIGNATURAS SUPERADAS OTROS RESULTADOS DE APRENDIZAJE NECESARIOS Teoría de circuitos Electrónica Se recomienda haber cursado la asignatura Electrónica analógica Simulación de circuitos con Orcad-PSpice GUÍA DE APRENDIZAJE Página 2 de 10

3 OBJETIVOS DE APRENDIZAJE COMPETENCIAS Y NIVEL ASIGNADAS A LA ASIGNATURA Código COMPETENCIA NIVEL CG 1. CG 3. CG 4. CG 6. CG 7. Conocer y aplicar los conocimientos de ciencias y tecnologías básicas a la práctica de la Ingeniería Industrial. Aplicar los conocimientos adquiridos para identificar, formular y resolver problemas en contextos amplios, siendo capaces de integrarlos trabajando en equipos multidisciplinares. Comprender el impacto de la ingeniería en el medio ambiente, el desarrollo sostenible de la sociedad y la importancia de trabajar en un entorno profesional y responsable Poseer las habilidades de aprendizaje que permitan continuar estudiando a lo largo de toda la vida para un desarrollo profesional adecuado. Incorporar las TIC y las tecnologías y herramientas de la Ingeniería Industrial en sus actividades profesionales. Conocimiento Análisis, Síntesis Análisis, Síntesis Aplicación Aplicación CG 10. Creatividad Síntesis CE 19. CE 22. CE 24. CE 25. Conocimiento aplicado de electrotecnia. Conocimiento aplicado de electrónica de potencia. Capacidad para diseñar sistemas electrónicos de potencia. Conocimiento y capacidad para el modelado y simulación de sistemas de potencia. Conocimiento, análisis y aplicación Conocimiento, análisis y aplicación Conocimiento, análisis y aplicación Conocimiento, análisis y aplicación GUÍA DE APRENDIZAJE Página 3 de 10

4 Código RA-01 RA-02 RA-03 RA-04 RA-05 RA-06 RA-07 RA-08 RESULTADOS DE APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA Conocimiento de las aplicaciones principales de la electrónica de potencia. Capacidad para analizar circuitos eléctricos elementales con bobinas y condensadores en régimen transitorio. Conocimiento de las características de los componentes pasivos de potencia, sus circuitos equivalentes, y capacidad para elegir los más adecuados en función de la aplicación. Conocimiento las características de los dispositivos semiconductores de potencia, en especial, cuando funcionan en régimen de conmutación. Capacidad para diseñar redes para la protección de dispositivos semiconductores funcionando en régimen de conmutación. Capacidad para diseñar circuitos en los que se asocien semiconductores de potencia y esquemas de protección. Conocimiento de las limitaciones térmicas de los dispositivos electrónicos de potencia y capacidad para diseñar sistemas de refrigeración. Conocimiento de los circuitos equivalentes de los dispositivos semiconductores que se utilizan para modelar su comportamiento eléctrico y capacidad para utilizarlos en la simulación de circuitos de electrónica de potencia. GUÍA DE APRENDIZAJE Página 4 de 10

5 CONTENIDOS Y ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE TEMA Tema 1. Introducción a la electrónica de potencia Tema 2. Componentes pasivos Tema 3. Dispositivos semiconductores de potencia Tema 4. Aspectos de diseño CONTENIDOS ESPECÍFICOS (TEMARIO) APARTADO 1.1 Generalidades 1.2 Historia 1.3 Aplicaciones 2.1 Repaso de conceptos 2.2 Resistencias 2.3 Condensadores 2.4 Componentes magnéticos 2.5 Otros componentes 3.1 Interruptores ideales 3.2 Diodos 3.3 Transistores bipolares (BJT) 3.4 Transistores de efecto de campo (MOSFETs) 3.5 Tiristores 3.6 Transistores bipolares de puerta aislada (IGBTs) 3.7 Otros dispositivos 4.1 Asociación de semiconductores 4.2 Protección de semiconductores 4.3 Refrigeración de semiconductores 4.4 Simulación Indicadores de logro relacionados LO-01 LO-02 a LO-05 LO-06 a LO-08 LO-09 a LO-12 GUÍA DE APRENDIZAJE Página 5 de 10

6 BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES ORGANIZATIVAS UTILIZADAS Y METODOS DE ENSEÑANZA EMPLEADOS CLASES DE TEORIA Lecciones magistrales en las que el profesor expondrá los contenidos del temario. Asignación: 1,2 ECTS (2 h de clase / semana) CLASES PROBLEMAS Clases dedicadas a la resolución de problemas y casos prácticos. Asignación: 0,6 ECTS (1 h de clase / semana) PRÁCTICAS El alumno asistirá al laboratorio a realizar prácticas de carácter obligatorio dirigidas por el profesor. El alumno previamente deberá haber adquirido los conocimientos teóricos necesarios para el desarrollo de la misma. Se realizarán tres prácticas de laboratorio que comprenderán los puntos más importantes del temario. Asignación: 0,3 ECTS (2 h presenciales/práctica) TRABAJOS INDIVIDUALES El trabajo individual del alumno se orientará a la búsqueda de información complementaria, estudio de los contenidos de la asignatura y realización de problemas, o ejercicios de simulación. TRABAJOS EN GRUPO A lo largo del curso el profesor podrá proponer algún trabajo individual o en grupos (simulación de circuitos, resolución de problemas, etc.) TUTORÍAS En el horario de tutoría el profesor atenderá las dudas y consultas del alumno. PRUEBAS DE CONTROL Los alumnos de evaluación continua realizarán dos exámenes parciales, el primero a mitad de curso y el segundo en la fecha del examen final indicada en el calendario de exámenes. GUÍA DE APRENDIZAJE Página 6 de 10

7 RECURSOS DIDÁCTICOS En castellano: N. Mohan, T. M. Undeland, W. P. Robbins. Electrónica de Potencia: Convertidores, Aplicaciones y Diseño. McGraw-Hill, 3ª edición, M. H. Rashid. Electrónica de potencia - Circuitos, dispositivos y aplicaciones. Prentice Hall, 3ª edición. D. W. Hart. Electrónica de Potencia. Pearson Educacion, 1ª edición. S. Martínez García, J. A. Gualda Gil. Electrónica de Potencia: Componentes, Topologías y Equipos. Thomson, BIBLIOGRAFÍA En inglés: N. Mohan, T. M. Undeland, W. P. Robbins. Power Electronics: Converters, Applications, and Design. Wiley, 3rd edition. R. W. Erickson, D. Maksimovic. Fundamentals of Power Electronics. Springer, 2nd edition. Bibliografía complementaria: N. Mohan. Power Electronics: A first course. Wiley, J. G. Kassakian, M. F. Schlecht, G. C. Verghese. Principles of Power Electronics. Addison-Wesley, 1ª edición. RECURSOS WEB EQUIPAMIENTO Laboratorio de electrónica de potencia. Laboratorio de simulación de circuitos. GUÍA DE APRENDIZAJE Página 7 de 10

8 CRONOGRAMA DE TRABAJO DE LA ASIGNATURA SEMANA ACTIVIDADES AULA LABORATORIO TRABAJO INDIVIDUAL TRABAJO EN GRUPO ACTIVIDADES EVALUACIÓN OTROS 1 Tema 1. Introdución a la electrónica de potencia 2 3 Tema 2. 4 Componentes pasivos. 5 6 Práctica Tema 3. Dispositivos semiconductores Práctica 2 Primer examen parcial de potencia Práctica Tema 4. Aspectos de diseño GUÍA DE APRENDIZAJE Página 8 de 10

9 SISTEMA DE EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA EVALUACIÓN Ref LO-01 LO-02 LO-03 LO-04 LO-05 LO-06 LO-07 LO-08 LO-09 LO-10 LO-11 LO-12 INDICADOR DE LOGRO El alumno conoce las aplicaciones principales de la electrónica de potencia. El alumno es capaz de analizar circuitos elementales con bobinas y condensadores en régimen transitorio. El alumno conoce las características eléctricas de los componentes pasivos y sabe interpretar sus hojas de características El alumno es capaz de seleccionar los componentes pasivos para una determinada aplicación. El alumno conoce los circuitos equivalentes de los componentes pasivos. El alumno conoce las características corriente-tensión de los dispositivos semiconductores y sabe interpretar sus hojas de características. El alumno conoce el comportamiento de los dispositivos semiconductores en régimen de conmutación y es capaz de seleccionar el más adecuado en función de la aplicación. El alumno conoce y sabe analizar y aplicar los circuitos para proteger los semiconductores de potencia en régimen de conmutación. El alumno es capaz de diseñar circuitos en los que se asocien dispositivos semiconductores de potencia en serie y en paralelo. El alumno sabe analizar y sintetizar sistemas para refrigerar dispositivos semiconductores de potencia. El alumno conoce los modelos y circuitos equivalentes de componentes pasivos y dispositivos semiconductores de potencia. El alumno es capaz de simular circuitos de electrónica de potencia. Relacionado con RA: RA-01 RA-02 RA-03 RA-03 RA0-3 RA-04 RA-04 RA-05 RA-06 RA-07 RA-03, RA-08 RA-08 GUÍA DE APRENDIZAJE Página 9 de 10

10 EVALUACIÓN SUMATIVA (ACUMULATIVA) BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS ACTIVIDADES EVALUABLES MOMENTO LUGAR Evaluación continua PESO EN LA CALIFICACIÓN Primer examen parcial Mitad de curso Aula 40% Segundo examen parcial Al finalizar el curso Aula examen 40% Evaluación prácticas de laboratorio Programada Laboratorio 20% Evaluación no continua. Examen final Al finalizar el curso Aula examen 80% CRITERIOS DE CALIFICACIÓN Prácticas de laboratorio para alumnos con o sin evaluación continua. 1. La realización de las prácticas de laboratorio es obligatoria. 2. Los alumnos que no aprueben las prácticas de laboratorio por curso, tendrán que realizar el examen final de prácticas en las fechas y horas propuestas por Jefatura de Estudios 3. La nota obtenida en las prácticas de laboratorio aprobadas se guardará sin reducciones para futuras convocatorias. 4. La nota de las prácticas de laboratorio se corresponderá con un 20% sobre la nota final. 5. Las prácticas de laboratorio una vez aprobadas no se podrán repetir en ningún caso. 6. Para poder aprobar la asignatura es necesario aprobar las prácticas de laboratorio. Criterio de evaluación teórica para alumnos de evaluación continua Exámenes parciales (2 exámenes). Peso: 80% (40% cada examen parcial sobre la calificación final) Criterio de calificación para alumnos sin evaluación continua El examen final comprenderá toda la materia explicada durante el curso. Se realizará en las fechas y horas propuestas por Jefatura de Estudios. Peso: 80% sobre la calificación final GUÍA DE APRENDIZAJE Página 10 de 10