Obiettivi formativi
Fornire le conoscenze di base dei componenti, circuiti e sistemi elettronici di potenza.
Prerequisiti
Principi di funzionamento e caratteristiche elettriche di diodo a giunzione, transistore bipolare (BJT) e transistore MOS (MOSFET).
Contenuti dell'insegnamento
-Principi di funzionamento dei convertitori DC/DC (2CFU - 20h)
Convertitori Buck, Boost e Buck-Boost funzionanti in modalità continua e discontinua.
Realizzazione dello switch SPDT con dispositivi a semiconduttore, perdite di conduzione e modello tempo invariante
Modello equivalente del trasformatore, convertitore Flyback in modalità continua e discontinua.
-Caratteristiche dei dispositivi di potenza (2CFU - 20h)
Commutazione di transistor MOSFET.
Perdite di commutazione, di gate charge e capacità di uscita.
Principi di funzionamento dei gate driver low-side, high-side e isolati.
Struttura verticale del transistor MOS e figure di merito.
Commutazione di diodi PN e Schottky.
Principio di funzionamento del transistor IGBT.
Confronto fra dispositivi in Si, SiC e GaN per applicazioni di potenza.
-Convertitori AC/DC, risonanti e soft-switching (2CFU - 20h)
Conversione AC/DC: definizione di Power Factor, circuiti di correzione del Power Factor (PFC), convertitore PFC bridgeless.
Principio di funzionamento dei convertitori risonanti, approssimazione di prima armonica, convertitore LLC.
Convertitori soft-switching: analisi semplificata e dettagliata di un convertitore PSFB DC/DC, ruolo delle leading e lagging legs.
Programma esteso
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Bibliografia
Appunti delle lezioni
N. Mohan, T.M. Undeland, W.P. Robbins, Power electronics: converters, applications, and design, 2nd edition
Erickson and Maksimovic, Fundamentals of Power Electronics, second edition
Metodi didattici
Lezioni di teoria utilizzando trasparenze e lavagna.
Modalità verifica apprendimento
Il metodo di verifica dell’apprendimento consiste in una prova scritta di un’ora e mezza composta da un esercizio numerico più due domande sugli argomenti del corso, seguita da un breve colloquio orale.
La prova scritta si svolgerà durante gli appelli che saranno resi disponibili al termine dell’insegnamento.
Durante lo svolgimento della prova scritta è consentito solo l’utilizzo di calcolatrici e penna. Non si possono consultare libri di testo, appunti delle lezioni e/o altro materiale.
Altre informazioni
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