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Asignatura: Comunicación
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Sílabo de Electrónica de Potencia
I. Datos Generales
Código A0569
Carácter Obligatorio
Créditos 4
Periodo Académico 2017
Prerrequisito Circuitos Electrónicos
Horas Teóricas: 2 Prácticas: 4
II. Sumilla de la Asignatura
La asignatura corresponde al área de estudios de especialidad, es de naturaleza teórico
práctica. Tiene como propósito desarrollar en el estudiante la capacidad de analizar y
diseñar circuitos electrónicos industriales de potencia.
La asignatura contiene: Los dispositivos de rectificación, filtros y reguladores electrónicos de
altas potencias. Circuitos de rectificación controlada. Aplicaciones con dispositivos de alta
densidad de corrientes, inversores y otros convertidores. Las modernas técnicas de control
de potencia y la orientación a sistemas de alta eficiencia en aplicaciones de robótica,
inteligencia artificial y cibernética.
III. Competencia
Desarrollar en el alumno la capacidad de análisis y diseño de los circuitos electrónicos
industriales de potencia a través de un Proyecto Individual en el que se pondrá en
práctica todos los conocimientos comprendidos en este nivel.
Valora la importancia de los dispositivos electrónicos de potencia aplicados en la
ingeniería eléctrica mostrando actitud crítica ante los casos prácticos que analiza.
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IV. Organización de los Aprendizajes
Unidad Conocimientos Procedimientos Actitudes
I
Introducción a la Electrónica de Potencia.
Que es la Electrónica de potencia.
Historia de la Electrónica de Potencia.
El interruptor ideal, característica y especificaciones.
Entiende el concepto de la Electrónica de Potencia,
y la historia de los dispositivos semiconductores de
potencia. Analiza el concepto de interruptor ideal y
su importancia en la electrónica de Potencia.
Valora la importancia de los
dispositivos electrónicos de
potencia en la solución de
problemas.
Resalta la importancia de los
circuitos electrónicos de potencia
como transistores y dispositivos
pasivos.
Posee una actitud reflexiva y critica
frente a los resultados de los
experimentos prácticos.
Estado actual y tendencias en los interruptores comerciales de
semiconductor.
Aplicaciones de la Electrónica de Potencia.
Comprende el estado actual de los semiconductores
de potencia y conoce los interruptores comerciales
que existen en la actualidad.
Dispositivos de Rectificación, Diodos semiconductores de potencia
Características de diodos de potencia,
Tipos de diodos de potencia Circuitos con diodos y circuitos rectificadores
Rectificadores monofásicos: Media onda y onda completa.
Rectificadores trifásicos en puente. Aplicaciones.
Resuelve problemas aplicativos de configuraciones
con diodos en puente media onda y onda completa.
Verifica las formas de onda en los circuitos
presentados.
Sistemas de Rectificación controlada, Tiristores, Los SCR, Teoría y Operación
de los SCR. Formas de onda, características.
Circuitos comunes de control de compuerta SCR en circuitos de CD.
Los UJT Teoría y Operación de los UJT. Osciladores de relajación de IJT.
Circuitos de disparo con SCR.
Resuelve problemas con UJTs para controlar la
compuerta de los SCRs.
Diseña un circuito oscilador de relajación y observa las
formas de onda verificando el ángulo alfa.
II
TRIAC, Formas de onda de los triacs Métodos de disparo para los triacs
UJT como dispositivos de disparo para triac. Conmutación natural
Conmutación forzada: Autoconmutación, por impulso.
Elabora circuitos aplicativos en laboratorio midiendo
parámetros como tensión corriente y potencia con el
osciloscopio, en circuitos con TRIACs.
Dispositivos de alta densidad de corriente. El ignitrón.
Transistores de Potencia, Transistores de unión bipolar.
Características en régimen de conmutación.
Mosfets, Transistor IGBT. Zonas de trabajo en corte y saturación.
Protección en la conmutación.
Resuelve problemas de BJTs en continua y con señal.
Elabora circuitos aplicativos con BJTs, IGBTs de alta
potencia y realiza mediciones de sus parámetros.
Transistores de potencia inteligentes (Smart Power)
Tiristores Bloqueados por puerta (GTO) Simétrico y Asimétrico.
Otros tiristores, SCS. El tiristor fotosensible LASCR.
Aplicaciones.
Elabora circuitos con Smart Powers para analizar la
respuesta con ayuda del osciloscopio y otros
instrumentos.
Filtros, Filtros activos, filtros pasivos.
Filtros Pasabajos, filtros pasaaltos, filtros pasabanda.
Filtros rechazabanda.
Aplicaciones.
Analiza el funcionamiento de los filtros activos y pasivos
realizados con amplificadores operacionales y verifica
el funcionamiento de los diferentes tipos de filtros
Evaluación Parcial
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III
Reguladores Electrónicos de altas potencias.
Reguladores de CC disipativos,
Reguladores CC no disipativos (troceadores).
Resuelve problemas que involucran el uso de
convertidores. Control de fase.
Elabora un circuito
Valora la importancia de los
dispositivos electrónicos de
potencia en la solución de
problemas.
Resalta la importancia de los
circuitos electrónicos con
transistores y dispositivos pasivos.
Posee una actitud reflexiva y critica
frente a los resultados de los
experimentos prácticos.
Inversores. Configuraciones.
Introducción. Configuración del circuito de potencia
Transformador de toma media.
Batería de toma media.
Resuelve problemas aplicativos con transistores BJT
en alterna usando parámetros híbridos.
Inversores monofásicos en puente.
Inversores en puente trifásicos.
Control de voltaje de inversores monofásicos.
Elabora un inversor trifásico en laboratorio realizando
medidas de tensión, corriente, potencia y ganancia
en el circuito con ayuda del osciloscopio.
Control por modulación de ancho de pulso.
PWM. Frecuencia portadora.
Ciclo de trabajo, voltaje promedio.
Resuelve problemas con convertidores de pulso
resonante.
Realiza medidas de tensión y corriente
Interruptores estáticos. Características generales.
Interruptores estáticos con transistores.
Interruptores de CC, interruptores de CA monofásicos,
Interruptores de CA trifásicos.
Diseño de interruptores estáticos.
Resuelve problemas de configuraciones de
interruptores estáticos en continua y alterna.
Elabora circuitos aplicativos en laboratorio midiendo
parámetros como tensión corriente y potencia con
el osciloscopio.
IV Fuentes de Poder. Convertidores. Introducción
Fuentes de alimentación de CD. Fuentes de alimentación de CD en modo
conmutado. Convertidor Flyback. Convertidor directo, convertidor PUSH-PULL
Convertidor en puente, convertidor en puente completo.
Resuelve problemas de fuentes de alimentación de
potencia.
Elabora circuitos aplicativos fuentes de poder y
convertidores para reducir o elevar la tensión.
Sistemas de alta eficiencia, aplicaciones de robótica, inteligencia artificial y
cibernética.
Sistemas de protección para Electrónica de potencia, fiabilidad y ruido.
Motores de corriente continua aplicados en robótica
Elabora circuitos para analizar la forma en que se
aplica la electrónica de potencia en el movimiento
de los ejes de un robot.
Motores de corriente alterna, motores de inducción, Variadores de frecuencia,
configuraciones para automatización industrial y robótica.
Inteligencia artificial, Cibernética.
Analiza la importancia de la electrónica de potencia
aplicada a la robótica, a la inteligencia artificial y
cibernética.
Evaluación Final
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V. Estrategias Metodológicas
El proceso de aprendizaje consiste en el desarrollo teórico de los conceptos básicos y estrategias
adecuadas para resolver ejercicios y problemas. Basadas en métodos como el inductivo
deductivo, procedimientos de observación, comparación, abstracción, generalización y
aplicación de técnicas expositivas dialogadas, trabajos en grupo, práctica en problemas entre
otros que influyan en el buen aprendizaje, incidiendo en la investigación.
Fase de diseño previo por parte del docente.
Selección de contenidos tanto conceptuales, procedimentales de manera diversificada y
respondiendo a su realidad.
Planteamiento de los objetivos que se busca al finalizar el curso y la selección de las
actividades de aprendizaje.
Determinación de recursos materiales
Propuesta previa para la formación de grupos de trabajo para realizar las actividades.
Fase de aprendizaje.
Motivación o situación desequilibrante que haga vivir intensamente al estudiante: es el
momento donde se presenta el problema.
Los estudiantes elaboran organizadores de conocimientos y resuelven problemas utilizando
conocimientos teóricos e implementan circuitos con dispositivos semiconductores
realizando medición de parámetros eléctricos. Buscan y manifiestan las posibles
aplicaciones o causas del problema (primeras hipótesis).
Seleccionan estrategias para encontrar respuesta al problema. Ejecutan la estrategia
realizando por ejemplo experimentos, revisando bibliografía escrita (separatas) o
audiovisual, efectuando visitas de campo y otras actividades de investigación (la conclusión
de la información cuaderno, papelógrafo, mural, otros).
Elaboran nuevas hipótesis basados en lo aprendido y establecen las diferencias con las
previas.
Refuerzan y aplican lo aprendido a situaciones diarias.
Reflexionan sobre sus aprendizajes, las estrategias seguidas, la propuesta y la ayuda
docente y terminan planteando nuevas interrogantes o problemas.
Fase de la Metodología experimental.
Observación de experimentos para comprenderlos y explicarlos tomando como base los
conocimientos teóricos adquiridos
Formulación de hipótesis partiendo de los experimentos observados.
La explicación de sistemas matemáticos a la hipótesis obtenida se le aplica un
planteamiento para poder dar más sentido a la hipótesis obtenida. Había dos tipos de
comprobación de sistemas matemáticos:
Compara que los hechos observados quedan explicados por las hipótesis, al introducir
en la comparación conclusiones lógicas.
Ver si se han encontrado nuevos hechos y ver si se pueden adaptar a las hipótesis para
dar sentido a los razonamientos.
La experimentación: al contrastar las consecuencias de las hipótesis con lo que ocurre en la
realidad se pueden plantear tres posibilidades:
La experimentación confirma la hipótesis: los hechos obtenidos se dan en la realidad
por lo tanto se verifican las hipótesis (porque los hechos salen de las hipótesis).
La experimentación refuta esos hechos: los hechos no tienen sentido respecto a la
realidad por lo tanto se anulan las hipótesis.
Las consecuencias de las hipótesis no pueden obtenerse directamente ni
indirectamente, por carecer de medios técnicos.
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VI. Sistema de Evaluación
Rubros Instrumentos Peso
Evaluación de entrada Prueba objetiva Requisito
Consolidado 1
Practica de laboratorio, ficha de control y
evaluación.
Exámenes escritos, intervenciones orales
Practica de laboratorio, ficha de control y
evaluación.
20%
Evaluación Parcial Prueba de desarrollo 20%
A) Consolidado 2
Practica de laboratorio, ficha de control y
evaluación.
Exámenes escritos, intervenciones orales
Practica de laboratorio, ficha de control y
evaluación.
20%
Evaluación Final Prueba de desarrollo 40%
Evaluación de recuperación
(*) Prueba de desarrollo
(*) Reemplaza la nota más baja obtenida en los rubros anteriores
Fórmula para obtener el promedio:
PF = C1 (20%) + EP (20%) + C2 (20%) + EF (40%)
VII. Bibliografía
7.1 Básica
Benavente García, J.M. (1999). Electrónica de potencia: Teoría y aplicaciones.
Universidad Politécnica de Valencia.
Gualda, J.A., Martínez, S. y Martínez, P.M. (1992). Electrónica industrial: Técnicas de
potencia. Alfaomega Marcombo.
Benavent Avellan (2000). Figuras electrónica de potencia: Teoría y aplicaciones.
Alfaomega.
Rashid, M.H y Hart, D.W. Electrónica de potencia. Prentice Hall.
Maloney, T. J. Electrónica industrial moderna. Prentice Hall.
Ballerter, E. y Piqué, R. Electrónica de potencia. Marcombo: Alfaomega.
Horestein (2003). Microelectrónica, circuitos y dispositivos. EEUU: Editorial Prentice Hall.
Rashid (2002). Circuitos microelectrónicos. España: Editorial McGraw Hill.
Savant (2002). Diseño electrónico. USA: University of Texas at Austin.
Sedra y Smith (2005). Circuitos microelectrónicos. EEUU.
2017.