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Alessandro CHINI

Professore Associato presso: Dipartimento di Ingegneria "Enzo Ferrari"

Insegnamento: Power Electronics

ELECTRONICS ENGINEERING - Ingegneria Elettronica (D.M.270/04) (Offerta formativa 2020)

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).

Programma del corso

Principio di funzionamento dei convertitori DC/DC.
Convertitori Buck, Boost e Buck-Boost operanti in modalità continua e discontinua.
Modello tempo invariante per la stima delle perdite di conduzione.
Concetto di rettificazione sincrona.
Convertitore SEPIC.
Caratteristiche di commutazione di dispositivi a semiconduttore e relative figure di merito.
Circuiti di gate-drive.
Convertitori isolati Flyback, Forward e Full-Bridge isolated Buck converter.
Concetto di power factor e circuiti di power factor correction (PFC).
Convertitori risonanti, analisi semplificata tramite approssimazione di prima armonica, convertitore isolato LLC, scelta fra configurazioni a mezzo ponte o ponte intero, rettificatore a ponte intero o ad onda intera.
Convertitori soft-switching, analisi semplificata e dettagliata del convertitore phase-shifted-full-bridge (PSFB).

Metodi didattici

Lezioni di teoria utilizzando trasparenze e lavagna. Applicazione della teoria attraverso attività di laboratorio utilizzando sia strumenti CAD che schede di prototipazione.

Testi di riferimento

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

Verifica dell'apprendimento

E' previsto lo svolgimento di un esame scritto composto da un esercizio numerico più due domande sugli argomenti del corso.

Risultati attesi

Conoscenze e capacità di comprensione:
tramite le lezioni in aula e le discussioni collegiali lo studente apprende i principi di funzionamento dei dispositivi e convertitori di potenza;
Tramite l'attività di laboratorio lo studente approfondisce le sue conoscenze tramite la realizzazione e l'analisi di circuiti convertitori su schede di prototipazione circuitale.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione:
tramite le discussioni in aula e la preparazione all'esame lo studente apprende ad applicare le conoscenze acquisite per la comprensione del funzionamento dei dispositivi elettronici di potenza, delle loro figure di merito, e di come le loro caratteristiche impattino l'efficienza di funzionamento dei convertitori di potenza.
Abilità comunicative:
tramite lo svolgimento delle relazioni di laboratorio e la preparazione all’esame lo studente sviluppa la capacità di esprimere i concetti appresi con linguaggio appropriato.
Capacità di apprendimento:
le attività descritte consentono allo studente di acquisire gli strumenti teorici e metodologici per provvedere autonomamente al proprio aggiornamento.