Obiettivi formativi
1) Conoscenza e comprensione
- conoscere le topologie circuitali e il funzionamento dei circuiti di base per la conversione statica dell'energia,
-conoscere l’amplificatore operazionale come componente, le sue non-idealità e le applicazioni
-comprendere i benefici ed i limiti della retroazione negativa applicata ai circuiti ad ampl. operazionale
-conoscere il simulatore circuitale e le tecniche di simulazione dei circuiti analogici ad amplificatore operazionale e dei convertitori di potenza.
2) Capacità di applicare conoscenza e comprensione
-sapere analizzare e dimensionare un semplice convertitore di potenza
-sapere analizzare e dimensionare un circuito ad amplificatore operazionale
-sapere simulare un circuito ad amplificatore operazionale ed un semplice convertitore di potenza
Prerequisiti
Analisi dei circuiti elettrici (Elettrotecnica)
Teoria dei segnali (Segnali e sistemi)
Contenuti dell'insegnamento
Parte Elettronica di Potenza:
1 Introduzione all'elettronica di Potenza:
1.1 Applicazioni ed evoluzione storica. Cenni sui dispositivi di potenza a semiconduttore; classificazione dei convertitori. Parametri di merito: distorsione in ingresso e in uscita, rendimento, regolazione.
2 Raddrizzatori monofase
2.1 Raddrizzatore a singola semionda. Raddrizzatore a ponte.
2.2 Filtri passa-basso.
2.3 Raddrizzatore a onda intera con secondario a presa centrale.
3 Convertitori DC/DC switching
3.1 Buck, Boost, Buck-Boost in continuous-mode;
3.2 Cenni al discontinuous-mode;
3.3 Introduzione al controllo del convertitore (modulazione PWM).
4 Convertitori DC/AC (inverter) monofase
4.1 inverter a mezzo ponte e a ponte intero
4.2 Introduzione al controllo del convertitore (modulazione PWM).
5 Simulazione di circuiti di potenza con simulatore circuitale
Parte Elettronica Analogica
1. Introduzione
1.1. Segnali analogici e segnali digitali.
1.2. Linearità di un sistema e condizioni di non-distorsione.
2. Amplificatore Operazionale ideale
2.1. Definizione e caratteristiche
2.2. Concetto di corto-circuito virtuale
2.3. Applicazioni (schemi di base): ampl. invertente, non-invertente, integratore, derivatore, sommatore, generatore di corrente ad un quadrante, ampl. Differenziale
2.4 Regolatore di tensione lineare
3. Amplificatore Operazionale reale
3.1. Limitazioni statiche
3.2 Limitazioni dinamiche
4. Circuiti in retroazione ad amp. op.
4.1. Retroazione negativa: desensibilizzazione parziale e totale
4.2. Riduzione dell'amp. invertente e non.invertente al modello a blocchi unifilare
4.3 Compromesso guadagno-banda
4.4. Problemi di stabilità
5. Amplificatori di potenza
5.1. Definizioni (efficienza, potenza utile, distorsione)
5.2. Amplificatore in classe D
6. Simulazione di semplici circuiti analogici ad ampl. operazionale con simulatore circuitale
Programma esteso
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Bibliografia
S. Franco, “Design with Operational Amplifiers and Analog Integrated Circuits” McGraw-Hill
M. Rashid, "Power electronics", 3rd ed., Prentice-Hall, ISBN 0-13-122815-3.
Metodi didattici
Lezioni frontali (teoria, risoluzione esercizi e simulazione dei circuiti presentati)
Modalità verifica apprendimento
Prova scritta e prova orale
Altre informazioni
Sito web del corso con:
-materiale didattico
-testi di esame
sul portale http://elly.dii.unipr.it/
L'iscrizione alla mailing list del corso (che viene azzerata ad ogni inizio di A.A.) è vivamente consigliata.
Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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