Corsi di Laurea Corsi di Laurea Magistrale Corsi di Laurea Magistrale
a Ciclo Unico
Scuola di Ingegneria
INGEGNERIA DELL'ENERGIA
Insegnamento
ENERTRONICA
IN03111377, A.A. 2017/18

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2015/16

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea in
INGEGNERIA DELL'ENERGIA
IN0515, ordinamento 2014/15, A.A. 2017/18
N0
porta questa
pagina con te
Curriculum DELL'ENERGIA ELETTRICA [002PD]
Crediti formativi 9.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese ENERTRONICS
Sito della struttura didattica http://ienie.dii.unipd.it/ingegneria-dell-energia/
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Ingegneria Industriale (DII)
Sito E-Learning https://elearning.unipd.it/dii/course/view.php?idnumber=2017-IN0515-002PD-2015-IN03111377-N0
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile LUIGI ALBERTI ING-IND/32

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
CARATTERIZZANTE Ingegneria energetica ING-IND/32 9.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Primo semestre
Anno di corso III Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
LEZIONE 9.0 72 153.0

Calendario
Inizio attività didattiche 25/09/2017
Fine attività didattiche 19/01/2018
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2019

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
9 A.A. 2018/19 01/10/2018 30/11/2019 ALBERTI LUIGI (Presidente)
BERTOLUZZO MANUELE (Membro Effettivo)
BIANCHI NICOLA (Supplente)
8 A.A. 2017/18 01/10/2017 30/11/2018 ALBERTI LUIGI (Presidente)
BERTOLUZZO MANUELE (Membro Effettivo)
BIANCHI NICOLA (Supplente)
7 A.A. 2016/17 01/10/2016 30/11/2017 ALBERTI LUIGI (Presidente)
BERTOLUZZO MANUELE (Membro Effettivo)
BIANCHI NICOLA (Supplente)

Syllabus
Prerequisiti: Conoscenze di elettrotecnica, fisica ed elettromagnetismo quasi statico
Conoscenze e abilita' da acquisire: Principi di funzionamento dei circuiti elettronici in particolare dei sistemi utilizzati nella conversione dell'energia elettrica. Capacità di comprendere vantaggi e problematiche dei sistemi che utilizzano componenti elettronici. Fondamenti sui circuiti a logica programmata: strutture fondamentali e modalità di funzionamento/programmazione.
Modalita' di esame: L'esame del corso si svolge mediante prova scritta e colloquio orale.
Dettagli specifici saranno fornito all'inizio del corso.
Criteri di valutazione: Comprensione e apprendimento degli argomenti svolti durante il corso.
Capacità di applicare le relazioni quantitative illustrate durante il corso per realizzare il progetto o il dimensionamento di massima di circuiti elettronici elementari e di convertitori statici dell'energia elettrica.
Contenuti: Introduzione al corso, descrizione generale di un sistema elettronico e problematiche relative alla conversione dell'energia elettrica. La giunzione P-N. Il diodo. Circuiti elementari contenenti diodi.
Principio di funzionamento del transistor a giunzione in zona attiva, in saturazione e in interdizione.
Caratteristiche di ingresso e di uscita del transistor. Dispositivi di potenza (MOSFET, IGBT, tiristore)

Introduzione e caratteristiche dell’amplificatore operazionale ideale.

Sistemi di numerazione; Aritmetica binaria: addizione e sottrazione; sottrazione con complemento a 2; rappresentazione dei numeri negativi; sistema ottale ed esadecimale. Circuiti combinatori: algebra di boole e funzioni logiche elementari (NOT, AND, OR, EX-OR, NAND, NOR); proprietà e teoremi delle funzioni logiche; universalità dei NAND e NOR. Concetto di porta logica. Sintesi di funzioni logiche complesse.
Esercizi esemplificativi sulle porte e funzioni logiche: sintesi e analisi di funzioni e circuiti. Alea statica. Circuiti combinatori Integrati: Multiplexer e Demultiplexer, conversione parallelo/seriale. Codice binario puro, codice BCD 8421, codice Gray. Codice Ascii, codici rivelatori e correttori d'errore. Encoder e decoder per codifica/decodifica di codici vari (BCD 8421, display 7 segmenti, LCD).

Circuiti sequenziali, latch S-R con NOR, latch S-R con NAND; logica antirimbalzi; ingresso di enable e di clock; Flip-Flop Jk, Flip-Flop T e Flip-Flop D. Ingressi di Preset e Clear. Contatori modulo 2^n e a modulo qualunque. Registri PIPO, PISO, SISO e SIPO. Classificazioni e principali tipi di memorie.

Introduzione ai sistemi a microprocessore, piattoforma Arduino, PLC industriali e altri sistemi commerciali.

Introduzione alle reti in regime periodico non sinusoidale, armoniche di tensione e di corrente. Potenza in regime periodico, sorgente non sinusoidale e carico lineare; sorgente sinusoidale e carico non lineare: potenza attiva, reattiva e deformante; Distortion factor e THD.

Convertitori DC/DC
Convertitore buck in funzionamento continuo, powering phase and free-wheeling phase. Dimensionamento dell'induttanza e del condensatore del filtro. Convertitore buck: dimensinamento del condensatore di filtro per distacco improvviso del carico; controllo PWM della tensione e circuito di regolazione. Funzionamento discontinuo del convertitore Buck. Perdite per conduzione e per commutazione nei componenti elettronici di potenza. Esercizi sui convertitori Buck; convertitore Boost: caratteristica di controllo in funzionamento continuo.

Convertitori DC/AC
Inverter: principi generali ed applicazioni, configurazione base con ponte ad H, combinazioni ammesse, tempi morti e composizione degli interruttori reali con diodi in antiparallelo. Funzionamento in onda quadra, calcolo mediante serie di Fourier della potenza trasmessa ad un carico omico-induttivo e THD di tensione e corrente. Funzionamento in PWM.

Convertitori AC/DC
Raddrizzatore ad una semionda con carico resistivo, carico resistivo-indutivo e carico RLVDC. Diodo di libera circolazione, esempio con induttanza infinita e dimensionamento induttanza per ripple di corrente ammesso. Raddrizzatore ad una semionda con carico resistivo e filtro capacitivo. Raddrizzatori ad una semionda controllati. Radrizzatori a ponte, monofase e trifase.

Simulazioni numeriche in laboratorio dei principali schemi di conversione dell'energia elettrica.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Lezioni frontali in aula ed esercitazioni in laboratorio. Nel laboratorio sono previste simulazioni al calcolatore per studiare il comportamento di alcuni circuiti elettronici.
Saranno inoltre proposte alcune sessioni di laboratorio pratico utilizzando la piattaforma a microcontrollore Arduino.

Ulteriori dettagli della modalità di erogazione del corso saranno specificati durante la prima lezione.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Appunti delle lezioni e dispense fornite dal docente.
Testi di riferimento: