Elettronica Di Potenza 2012/2013

Parte Prima: SEMICONDUTTORI DI POTENZA

Semiconduttori impiegati nei Convertitori statici (Diodi, BJT, MOSFET, IGBT, Tiristori, Componenti derivati dai Tiristori: GTO, GTC, IGCT).

Caratteristiche statiche, Comportamento transitorio, Componenti particolari.

Perdite in conduzione e in commutazione.

Specifiche fornite dal Costruttore.

Comportamento termico, Protezioni. Montaggi in serie ed in parallelo.

Circuiti di pilotaggio.

Parte seconda: CONVERTITORI STATICI DI POTENZA

Caratterizzazione dei Convertitori statici (Monodirezionali e Bidirezionali).

Metodi di analisi dei Convertitori statici.

Convertitori c.c.-c.c. (Chopper): Convertitori riduttori ed elevatori. Perdite dovute alle commutazioni. Riduzione delle perdite di commutazione. Modello average. Tecniche di modulazione. Controllo a catena aperta della tensione di uscita. Controllo in tensione e in corrente a catena chiusa. Convertitori bidirezionali a due quadranti ed a quattro quadranti. Struttura a ponte e a semiponte. Convertitore riduttore a Tiristori.

Convertitori c.c.-c.a. (Inverter): Inverter realizzati con interruttori statici. Inverter a ponte e a semiponte. Inverter con uscita trifase. Riduzione del contenuto armonico della tensione di uscita. Variazione dell'ampiezza della tensione di uscita. Tecniche di modulazione.  

Convertitori c.a.-c.c.: Convertitori alimentati da rete monofase. Convertitori a semionda e ad onda intera con trasformatore a presa centrale. Convertitori a ponte totalmente controllato e semicontrollato. Convertitori alimentati da rete trifase. Convertitori bidirezionali.

Effetti sulla rete di alimentazione. Fattore di potenza Generalizzato. Miglioramento del fattore di potenza. Convertitori connessi in serie.

Convertitori c.a.-c.c. monofase e trifase a commutazione forzata connessi alla rete di alimentazione: topologie, controllo in tensione e in corrente. Sincronizzazione delle correnti prodotte dall’inverter con la tensione di rete: Phase Locked Loop.

Convertitori c.a.-c.a.: Convertitori a controllo di fase. Cenno ai Cicloconvertitori e ai Convertitori a matrice.

Convertitori pluristadio.

Convertitori risonanti.

Parte Terza: Applicazioni dell’Elettronica DI POTENZA

Esercitazioni sulla simulazione dei convertitori elettronici con l’ausilio di Matlab-Simulink/Simpowersystem.

Gruppi statici di continuità (UPS). Strutture degli UPS. Modalità di funzionamento. Gruppi a commutazione rapida e gruppi sempre in presa. Alimentazione di un carico trifase. Ridondanza. 

Fonti di energia rinnovabili. Produzione di energia elettrica con celle solari. Caratterizzazione delle celle solari. Scelta del punto di lavoro a massima potenza. Algoritmi per l’inseguimento del punto a massima potenza (MPPT).   Tipi di sistemi fotovoltaici: sistemi autonomi, sistemi connessi alla rete, sistemi di produzione ibridi. Impiego dei Convertitori Statici nei sistemi di produzione fotovoltaici.

Sistemi di alimentazione elettrica per applicazioni satellitari.