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Circuitos de disparo, Summaries of Electrical and Electronics Engineering

Los circuitos de disparo sin aislamiento son aquellos en los que no existe una separación física o eléctrica entre el circuito de control y el dispositivo de potencia. Estos circuitos permiten que la señal de control fluya directamente hacia el terminal de disparo del dispositivo de potencia, como un tiristor o triac, lo que los hace simples, económicos y fáciles de implementar en aplicaciones donde el aislamiento eléctrico no es necesario. Dentro de este tipo de circuitos, las redes pasivas, como las resistivas y

Typology: Summaries

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bg1
Código: AA-FR-003
Versión: 01
Fecha de Aprobación:
27/07/2023
333
236
HTD 4 HTC 2 HTA 3
Asignatura XCátedra
Obligatorio
Básico
X
Electivo Intrínseco
Electivo
Extrínseco
Teórico Práctico
Teórico-Práctico X Otros: Cuál:_______
Presencial
X
Presencial con
incorporación de TIC
Virtual Otros: Cuál:_______
RA
01
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V. PROPÓSITOS DE FORMACIÓN Y DE APRENDIZAJE (PFA) DEL ESPACIO ACADÉMICO
Reconocer los principales conceptos asociados a los
cálculos de potencia para el análisis y diseño de
circuitos electrónicos de potencia.
Identificar las principales características de
operación de los diferentes dispositivos
semiconductores de potencia, así como de los
componentes pasivos utilizados en los circuitos
electrónicos de potencia.
Identifica los principales componentes electro-
electrónicos que conforman un circuito eléctronico
de potencia así como las principales variables
eléctricas que los caracterizan.
Resultados de Aprendizaje
Dominio-Nivel
Competencias
Cognitivo-Recordar
Cognitivo-Recordar
Código del espacio académico:
3
Tipo de espacio académico:
MODALIDAD DE OFERTA DEL ESPACIO ACADÉMICO:
Distribución horas de trabajo:
NATURALEZA DEL ESPACIO ACADÉMICO:
CARÁCTER DEL ESPACIO ACADÉMICO:
Obligatorio
Complementario
II. SUGERENCIAS DE SABERES Y CONOCIMIENTOS PREVIOS
Electrónica analógica, electrónica digital, conversión electromagnética.
FORMATO DE SYLLABUS
Macroproceso: Direccionamiento Estratégico
Proceso: Autoevaluación y Acreditación
La electrónica de potencia es el área de la electrónica que se encarga de llevar a cabo los procesos de transformación de la energía eléctrica, teniendo en cuenta el tipo de fuente que
alimenta el circuito, así como la carga a alimentar. Dichos procesos de transformación deben hacerse de manera eficiente y confiable.
Los procesos de transformación de la energía eléctrica se pueden apreciar en múltiples escenarios, por ejemplo, circuitos que adaptan generación renovable y no renovable a una red
activa o carga pasiva, transmisión en DC, vehículos eléctricos, control de motores, iluminación eficiente, entre otros.
Sobre la base de lo expuesto anteriormente, se hace necesario que el estudiante de Ingeniería Eléctrica adquiera y se apropie de la operación y diseño de las diferentes topologías de
circuitos electrónicos de potencia que permiten hacer los procesos de transformación de la energía, lo que implica el conocimiento y manejo de los elementos que las componen y
como estos al integrarse cumplen la función trasformadora objeto de estudio.
Objetivo General:
Adquirir los conocimientos necesarios para analizar las diferentes topologías curriculares que permiten la conversión y procesamiento de la energía eléctrica de acuerdo con una
aplicación dada.
Objetivos Específicos:
1. Determinar las magnitudes eléctricas más importantes que describen los circuitos electrónicos de potencia.
2. Identificar, seleccionar y operar los diferentes dispositivos semiconductores de potencia, así como los diferentes componentes pasivos que conforman los circuitos electrónicos de
potencia.
3. Seleccionar y diseñar la etapa electrónica de potencia que más se ajusta a una aplicación en particular.
III. JUSTIFICACIÓN DEL ESPACIO ACADÉMICO
IV. OBJETIVOS DEL ESPACIO ACADÉMICO (GENERAL Y ESPECÍFICOS)
I. IDENTIFICACIÓN DEL ESPACIO ACADÉMICO
NOMBRE DEL ESPACIO ACADÉMICO: ELECTRÓNICA DE POTENCIA
CÓDIGO PLAN DE ESTUDIOS:
FACULTAD:
FACULTAD DE INGENIERÍA
INGENIERÍA ELÉCTRICA
PROYECTO CURRICULAR:
pf3
pf4

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Código: AA-FR- Versión: 01

Fecha de Aprobación: 27/07/

HTD 4 HTC 2 HTA 3

Asignatura X Cátedra

Obligatorio Básico X Electivo Intrínseco Electivo Extrínseco

Teórico Práctico Teórico-Práctico X Otros: Cuál:_______

Presencial X Presencial con incorporación de TIC Virtual Otros: Cuál:_______

RA

V. PROPÓSITOS DE FORMACIÓN Y DE APRENDIZAJE (PFA) DEL ESPACIO ACADÉMICO

Reconocer los principales conceptos asociados a los cálculos de potencia para el análisis y diseño de circuitos electrónicos de potencia. Identificar las principales características de operación de los diferentes dispositivos semiconductores de potencia, así como de los componentes pasivos utilizados en los circuitos electrónicos de potencia.

Identifica los principales componentes electro- electrónicos que conforman un circuito eléctronico de potencia así como las principales variables eléctricas que los caracterizan.

Competencias Dominio-Nivel Resultados de Aprendizaje

Cognitivo-Recordar

Cognitivo-Recordar

Código del espacio académico: Número de créditos académicos: 3

Tipo de espacio académico:

MODALIDAD DE OFERTA DEL ESPACIO ACADÉMICO:

Distribución horas de trabajo:

NATURALEZA DEL ESPACIO ACADÉMICO:

CARÁCTER DEL ESPACIO ACADÉMICO:

Obligatorio Complementario

II. SUGERENCIAS DE SABERES Y CONOCIMIENTOS PREVIOS

Electrónica analógica, electrónica digital, conversión electromagnética.

FORMATO DE SYLLABUS Macroproceso: Direccionamiento Estratégico

Proceso: Autoevaluación y Acreditación

La electrónica de potencia es el área de la electrónica que se encarga de llevar a cabo los procesos de transformación de la energía eléctrica, teniendo en cuenta el tipo de fuente que alimenta el circuito, así como la carga a alimentar. Dichos procesos de transformación deben hacerse de manera eficiente y confiable. Los procesos de transformación de la energía eléctrica se pueden apreciar en múltiples escenarios, por ejemplo, circuitos que adaptan generación renovable y no renovable a una red activa o carga pasiva, transmisión en DC, vehículos eléctricos, control de motores, iluminación eficiente, entre otros.

Sobre la base de lo expuesto anteriormente, se hace necesario que el estudiante de Ingeniería Eléctrica adquiera y se apropie de la operación y diseño de las diferentes topologías de circuitos electrónicos de potencia que permiten hacer los procesos de transformación de la energía, lo que implica el conocimiento y manejo de los elementos que las componen y como estos al integrarse cumplen la función trasformadora objeto de estudio.

Objetivo General: Adquirir los conocimientos necesarios para analizar las diferentes topologías curriculares que permiten la conversión y procesamiento de la energía eléctrica de acuerdo con una aplicación dada.

Objetivos Específicos:

  1. Determinar las magnitudes eléctricas más importantes que describen los circuitos electrónicos de potencia.
  2. Identificar, seleccionar y operar los diferentes dispositivos semiconductores de potencia, así como los diferentes componentes pasivos que conforman los circuitos electrónicos de potencia.
  3. Seleccionar y diseñar la etapa electrónica de potencia que más se ajusta a una aplicación en particular.

III. JUSTIFICACIÓN DEL ESPACIO ACADÉMICO

IV. OBJETIVOS DEL ESPACIO ACADÉMICO (GENERAL Y ESPECÍFICOS)

I. IDENTIFICACIÓN DEL ESPACIO ACADÉMICO

NOMBRE DEL ESPACIO ACADÉMICO: ELECTRÓNICA DE POTENCIA

CÓDIGO PLAN DE ESTUDIOS:

FACULTAD: FACULTAD DE INGENIERÍA

PROYECTO CURRICULAR: INGENIERÍA ELÉCTRICA

X X

X X X

X

Seleccionar la topología convertidora electrónica que mejor se ajusta a las necesidades de la carga, teniendo en cuenta el proceso de conversión de la energía (AC/DC, DC/DC y/o DC/AC), el tipo de control (fase o modulación PWM), el modo de conducción (continua o discontinua), y la necesidad de aislamiento.

Desarrollar soluciones de diseño para los procesos de transformación de la energía eléctrica basados en los convertidores electrónicos conmutados.

Cognitivo-Aplicar

Cognitivo-Evaluar

Analiza un circuito electrónico de potencia y propone en función a sus características de operación, adaptaciones o mejoras sobre el mismo.

Propone soluciones orientadas a sistemas que requieran procesos de conversión de la energía eléctrica teniendo en cuenta el tipo de fuente y carga.

Colaborativo Experimental Aprendizaje Activo Autodirigido Centrado en el estudiante

VI. CONTENIDOS TEMÁTICOS

Basado en Problemas

Tradicional Basado en Proyectos Basado en Tecnología

VII. ESTRATEGIAS DE ENSEÑANZA QUE FAVORECEN EL APRENDIZAJE

  1. Introducción a la electrónica de potencia. 1.1. Convertidores estáticos. 1.2. Análisis de circuitos en electrónica de potencia. 1.3. Balance energético. 1.4. Cálculos de potencia para formas de ondas periódicas no sinusoidales.
  2. Semiconductores de potencia. 2.1. Introducción a los semiconductores de potencia. 2.2. Diodos de potencia. 2.3. Tiristores. 2.4. Transistores de potencia. 2.5. Disparo de semiconductores.
  3. Rectificadores no controlados. 3.1. Introducción. 3.2. Parámetros de funcionamiento. 3.3. Rectificadores monofásicos de media onda. 3.4. Rectificadores monofásicos de onda completa. 3.5. Rectificador trifásico de media onda. 3.5. Rectificador trifásico en puente completo.
  4. Rectificadores controlados. 4.1. Introducción. 4.2. Principio de operación de un rectificador controlado. 4.3. Rectificadores monofásicos totalmente controlados. 4.4. Rectificadores trifásicos totalmente controlados. 4.5. Reguladores de corriente alterna.
  5. Topologías de convertidores conmutados DC/DC. 5.1. Convertidores sin aislamiento galvánico. 5.1.1. Convertidor reductor. 5.1.2. Convertidor elevador. 5.1.3. Convertidor reductor-elevador. 5.1.4. Efectos no ideales de los convertidores. 5.1.5. Funcionamiento en modo discontinuo de conducción. 5.2. Convertidores con aislamiento galvánico. 5.2.1. Introducción. 5.2.2. Modelos de transformadores. 5.2.3. Convertidor flyback. 5.2.4. Convertidor forward. 5.2.5. Convertidor push-pull.
  6. Topologías de convertidores conmutados DC/AC (Inversores). 6.1. Inversor de onda cuadrada. 6.2. Inversores monofásicos a PWM. 6.2.1. Introducción. 6.2.2. Modulación PWM en inversores monofásicos: modulación senoidal (SPWM) bipolar y unipolar. 6.2.3. Consideraciones sobre el filtro de salida. 6.3. Convertidor de tres ramas o puente trifásico. 6.3.1. Modelo básico de convertidor trifásico DC/AC. 6.3.2. Criterio para selección de las inductancias de conmutación LA, LB y LC. 6.3.3. Criterios para el cálculo de filtros en el lado AC.

Abreviatura EHP EBP EOP EE EF ED

****Tipo de Evaluación**

  1. Evaluación de habilidades prácticas
  2. Evaluación basada en proyectos
  3. Evaluación oral o presentaciones
  4. Evaluación escrita
  5. Evaluación de desempeño
  6. Evaluación formativa