Docente/i: Enrico Dallago  

Denominazione del corso: Elettronica di potenza
Codice del corso: 502466
Corso di laurea: Computer Engeneering, Electronic Engineering, Ingegneria Elettrica
Sede: Pavia
Settore scientifico disciplinare: ING-INF/01
L'insegnamento è affine per: Ingegneria Elettrica
Crediti formativi: CFU 6
Sito web del corso: n.d.

Obiettivi formativi specifici

Fornire una conoscenza sui semiconduttori di potenza, sul funzionamento dei convertitori elettronici di potenza, sul loro progetto e applicazione.

Programma del corso

L’Elettronica e la Microelettronica di potenza. Il concetto di conversione in Elettronica di potenza. Conversioni fondamentali. Il convertitore elettronico di potenza. Elementi di fisica dei semiconduttori: materiali semiconduttori, il silicio, il modello a bande, equazioni fondamentali, la giunzione pn e la supergiunzione, equazione del diodo ideale. Il trasformatore in alta frequenza. Il problema termico in Elettronica.

Dispositivi a semiconduttore
Caratteristiche statiche e dinamiche dei dispositivi a semiconduttore di potenza: diodi pin, diodi Schotthky, tiristori, BJT, MOSFET, IGBT, MCT. Reti di protezione e packaging. Circuiti di pilotaggio discreti ed integrati. Moduli di potenza. Circuiti integrati per applicazioni di potenza.

Convertitori ac-dc
Circuiti raddrizzatori monofasi e trifasi a diodi e a SCR. Rendimento di conversione di un raddrizzatore. Armoniche di tensione e armoniche di corrente. Filtri.

Convertitori dc-dc
Chopper e Switching dc-dc Power Supplies. Chopper a GTO. Convertitori dc-dc per bassa potenza ed alta frequenza di commutazione: Back, Boost , Back Boost, Flyback, Cúk. Tecniche di commutazione soft. Convertitori risonanti e quasi risonanti. Convertitori a capacità commutate.

Convertitori dc-ac
Inverter monofase. Inverter trifase. Regolazione della tensione e della frequenza in uscita ad un inverter. Modulazione basata sui vettori di spazio.

Applicazioni
Alcuni settori applicativi: energie rinnovabili (solare e eolico), alimentazione dei sistemi elettronici di segnale, l’automobile, l’energy harvesting.

Principi e metodi dell’affidabilità
Cenni sulla teoria dell’affidabilità. Metodi dell’affidabilità. Affidabilità serie e parallelo.

Prerequisiti

Teoria dei circuiti.

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 45
Esercitazioni (ore/anno in aula): 0
Attività pratiche (ore/anno in aula): 0

Materiale didattico consigliato

Baliga B.J.. Modern Power Devices. John Wiley & Sons.

Antognetti P. (Editor). Power Integrated Circuits: Physics, Design and Applications. McGraw-Hill Book Company.

Muller e Kamins. Dispositivi elettronici nei circuiti integrati. Bollati-Boringhieri.

B. Murari, F. Bertotti, G.A. Vignola (Eds). Smart Power ICS, Techhnologies and Applications. Springer.

Mohan N, Undeland T.M., Robbins W.P.. Power Electronics. John Wiley & Sons.

Chryssis G.C.. High-Frequency Switching Power Supplies: Theory and Design. Mc Graw-Hill Company.

Y. C. Liang, G. S. Samudra. Power Microelectronics: devices and process technologies. World Scientific.

Modalità di verifica dell'apprendimento

È previsto un esame orale su tutto il programma del corso. Lo studente potrà presentare un elaborato su un argomento del corso che contribuirà alla valutazione durante la prova orale.