Información del Plan Docente

1.1. Objetivos de la asignatura

El objetivo general de la asignatura  consiste, en  aportar los conocimientos necesarios para interpretar y resolver circuitos  electrónicos  de control  de  potencia,  especialmente  en  las  áreas  de  interruptores estáticos, rectificadores, variadores , reguladores e inversores de potencia

Para  ello  son  necesarios el uso correcto de las aplicaciones informáticas más comunes, para  obtener  información  de  los  componentes  de potencia y sus aplicaciones, e igualmente  interpretar correctamente  la  documentación  técnica  de  los componentes  utilizados; así  como  las aplicaciones  informáticas para la simulación de circuitos. También debe conseguirse  el  manejo correcto de los aparatos  de  medida  y alimentación de uso habitual en el laboratorio  de  electrónica,  en  especial  los  relacionados  con  la  calidad de red eléctrica,  así  como  la  adecuada  interpretación  de  las  mediciones  efectuadas.

Indicadores de que se han  alcanzado  los  objetivos,  serán:  la capacidad  de  interpretar planos de equipos y aplicaciones  electrónicas   comerciales y también la capacidad de realizar esquemas electrónicos de los circuitos típicos de salida de potencia  y de los  elementos  de  control, según la  normativa  y  simbología  apropiada, y finalmente la realización de informes técnicos  sobre las actividades prácticas realizadas.

1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

La asignatura de Electrónica de Potencia, forma parte del Grado en Ingeniería Mecatrónica que imparte la EUPLA, enmarcándose dentro del grupo de asignaturas que conforman el módulo denominado Electricidad y Electrónica.  Se trata de una asignatura de tercer curso ubicada en el sexto semestre y de carácter obligatorio (OB), con una carga lectiva de 6 créditos ECTS.

 Se  incluye  en  la  materia  Tecnología Electrónica que tiene  seis asignaturas  asociadas, todas  ellas  de  6 créditos ECTS, de las cuales tres obligatorias (OB) se cursan simultáneamente en el  sexto semestre:  Instrumentación electrónica,  Sistemas electrónicos  programables y Electrónica de potencia, forman la tercera  fase que  se  propone  en  la  secuencia  temporal  del  plan  de estudios,  estando  el contenido de esta última  centrado en  la  Electrónica  de Potencia

Tiene como  materias  previas  las  asignaturas  Tecnología electrónica I, también  obligatoria (OB), que  se  cursa  en  el cuarto semestre  centrada  en  la  electrónica analógica, y Tecnología electrónica II , igualmente  obligatoria (OB),  que se cursa en el quinto semestre en la cual se estudia la electrónica digital,  ambas  forman  la  base  electrónica  conveniente para  enfrentarse  con  éxito  al conjunto  de las asignaturas  de electrónica  del  sexto semestre, si  bien  no es  requisito  legal  el haberlas  superado.

Como se ha indicado las cinco asignaturas citadas, tienen  carácter obligatorio, la  oferta  de formación  en  Tecnología Electrónica  se  completa  con la asignatura  del octavo semestre Instrumentación  avanzada, de carácter optativo(OP).

1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura

El desarrollo de la asignatura de  Electrónica de Potencia, exige poner en juego conocimientos y estrategias,  procedentes de asignaturas correspondientes  a  los  cursos y semestres anteriores del  Grado  de  Ingeniería  Mecatrónica, relacionados con:

Matemáticas, Física, Química, Dibujo Técnico, Informática, Ingeniería Eléctrica, Tecnología Electrónica I y Tecnología Electrónica II

2.1. Competencias

• El conocimiento  de los  fundamentos  de  la  electrónica (EI05).

• El conocimiento  aplicado  de  electrónica  de  potencia (EE06)   y la capacidad  de diseñar  sistemas  electrónicos  de  potencia (EE07)

• Los  conocimientos  de  regulación  automática y técnicas de  control (EE13) y  la  capacidad  de  diseñar  sistemas  de  control y automatización industrial (EE12)

• (GI03): Conocimientos en materias básicas y tecnológicas que le capaciten para  el  aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y le doten de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.// (GI04): Capacidad para resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico y de comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas  en  el  campo  de  la  Ingeniería Industrial.//

• (GC02):Interpretar datos experimentales, contrastarlos con los teóricos y extraer conclusiones.// (GC03): Capacidad para la abstracción  y  el  razonamiento lógico.// (GC04):Capacidad para aprender de forma continuada,// (GC05): Capacidad  para  evaluar  alternativas.// (GC06):Capacidad para adaptarse a la rápida evolución de las tecnologías.// (GC07):Capacidad para liderar un equipo así como ser un miembro activo del mismo.// (GC08):Capacidad  para  localizar  información técnica, así como su comprensión y valoración.// (GC09):Actitud positiva frente a las innovaciones tecnológicas. (GC10):Capacidad para redactar documentación técnica y para presentarla con ayuda de herramientas informáticas adecuadas.// (GC11):Capacidad para comunicar  sus  razonamientos  y  diseños  de  modo  claro  a públicos especializados y no especializados.// (GC14):Capacidad para comprender el funcionamiento y desarrollar el mantenimiento de equipos e instalaciones mecánicas, eléctricas y electrónicas.// (GC15):Capacidad para analizar y aplicar modelos simplificados a los equipos y aplicaciones tecnológicas que permitan hacer previsiones sobre su comportamiento.// (GC16):Capacidad para configurar, simular, construir y comprobar prototipos de sistemas electrónicos y mecánicos.// (GC17):Capacidad para la interpretación correcta  de  planos  y  documentación técnica.//

2.2. Resultados de aprendizaje

Explicar el comportamiento de los dispositivos semiconductores de  potencia  y sus componentes de protección, aplicando los principios y leyes eléctricas fundamentales, utilizando vocabulario, símbolos y formas de expresión apropiadas.

Analizar  y describir el funcionamiento de las topologías  típicas, que  se utilizan en   el  control electrónico de potencia eléctrica,  justificando su funcionamiento  mediante  esquemas de bloques, gráficas  de ondas entrada-salida, ecuaciones  y funciones de  transferencia.

Seleccionar y utilizar correctamente los componentes de un circuito electrónico de potencia, tanto  en  aplicaciones  de corriente  continua  como  de  corriente alterna y en estas las  monofásicas  y trifásicas , detallando su función  en  el  bloque donde se utilizan.

Analizar e interpretar esquemas y planos de aplicaciones y equipos electrónicos de potencia, comprendiendo la función de un elemento o grupo funcional de elementos en el conjunto, en base a la normativa existente.

Seleccionar e interpretar información adecuada para plantear y valorar soluciones a necesidades y problemas técnicos comunes  en el ámbito  de  la  Electrónica  de  Potencia, con un nivel de precisión coherente con el de las diversas magnitudes que intervienen en ellos.

Elegir y utilizar adecuadamente los aparatos de medida  típicos  en  el Laboratorio Electrónico, valorando su campo de aplicación y grado de precisión.

Saber utilizar la metodología general y las herramientas de software apropiadas para trabajar en   las aplicaciones  de  Electrónica de Potencia

2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje

Esta asignatura  se  imparte  en  el  módulo  de  Electricidad  y Electrónica, se fundamenta en las  denominadas Tecnología Electrónica I, centrada  en la Electrónica Analógica, y Tecnología Electrónica II  enfocada hacia la  Electrónica Digital (impartidas sucesivamente en  los dos semestres anteriores) ; con un buen nivel  en  esas bases , el alumno  no debería  tener  dificultades para  alcanzar   buenos  resultados   en  el  aprendizaje  de la  Electrónica  de  Potencia.

Identificar los diferentes  componentes  semiconductores  de potencia  y  las  necesidades  y criterios de su protección,  son  imprescindibles  para  el análisis de  los  circuitos  de potencia  y  sus  circuitos de aplicación,    lo  cual también se  requiere la capacidad de interpretar documentación técnica: hojas de características de dispositivos  electrónicos,  manuales  de aparatos, normativas, reglamentos, etc.

Analizar y resolver circuitos   relacionados tanto   con la  parte  de  potencia,  como con la  parte  de  control , son    elementos esenciales  en  los  conocimientos  de  Regulación  necesarios  para  cualquier desarrollo  en el campo de  la Mecatrónica, que han de ponerse  de manifiesto al  saber seleccionar los componentes,  circuitos  y  tipologías más adecuados, para el diseño de circuitos de aplicación de  Electrónica  de Potencia

Conocer el manejo de los principales aparatos de medidas eléctricas: voltímetro, amperímetro, óhmetro, vatímetro, osciloscopio, etc. utilizados  en el laboratorio de electrónica, así  como los  analizadores de  calidad de red  y  armónicos, medidores de magnitudes físicas de las máquinas controladas (velocidad, temperatura, etc.)  y adquirir destreza  en  su uso  sobre  montajes prácticos, permitirá  al  alumno  afianzar  los  conceptos  impartidos   en  la  asignatura .

3.1. Tipo de pruebas y su valor sobre la nota final y criterios de evaluación para cada prueba

La evaluación de la asignatura contempla el sistema de evaluación continua, como el más acorde para estar en consonancia con las directrices  del EEES (acuerdos de Bolonia),  en cuanto al grado de implicación y trabajo continuado del alumno a lo largo del curso,

El sistema de evaluación continua  culminará, con  la  suma  ponderada   de  la  calificación  obtenida  en  cada  uno  de los  cuatro  bloques, que  forman  la  estructura  de  contenidos  de  la  asignatura:

NOTA  FINAL =  Bloque 1 (15%) +  Bloque 2 (30%) + Bloque 3 (35%) + Bloque 4 (20%)

La  asignatura  quedará superada  cuando  en esta  evaluación sumativa,  se  obtenga  una  puntuación  igual  o  superior  a  5  puntos, teniendo en cuenta que  la nota  mínima  de Bloque, para que sea incluida  en la fórmula anterior, será de   3 puntos  en  los  bloques 1 y 4 ,  mientras  que  para los bloques 2 y 3   será de 4 puntos, cuando no se alcance esos  mínimos  el valor  aplicado  será 0 puntos. Previamente a la primera convocatoria el profesor notificará a cada alumno/a si ha superado o no la asignatura en función del nivel demostrado en el sistema de evaluación continua.

En caso de no aprobar de este modo, el alumno dispondrá de dos convocatorias adicionales para hacerlo (prueba global de evaluación), por otro lado el alumno que haya superado la asignatura mediante esta dinámica, también podrá optar por la prueba global de evaluación, en primera convocatoria, para subir nota pero nunca para bajar. En  ambos  supuestos será  obligatoria la  materia de  los bloques que  no  han superado la  puntuación mínima  y  optativa  la  materia con  puntuación  superior. Cada  nueva  convocatoria  supondrá  la  aplicación de  la  fórmula de nota  final  sustituyendo  en  ella los nuevos  valores de  nota de Bloque,  y manteniendo  los de  aquellos  bloques  sobre  los que  no  se  realice prueba  global de  evaluación.

Tipo de pruebas, criterios de evaluación y niveles de exigencia

Para cada uno de los  bloques de contenidos señalados ( salvo  indicación expresa), se controlaran  los  tipos  de  actividades que  se  describen  a continuación,  aplicando  los  criterios de valoración que se indican:

—   Ejercicios, cuestiones teóricas y trabajos propuestos: Se valorará su planteamiento y correcto desarrollo, la redacción y coherencia de lo tratado, así como la consecución de resultados y las conclusiones finales obtenidas. Se tendrá en cuenta la participación activa del alumno/a, en las fichas-guion recogidas en el trascurso diario de las sesiones teóricas y    la calificación de los ejercicios teóricos-prácticos propuestos en las fichas de desarrollo y entregados en plazo a través de los correspondientes buzones de Moodle. Todos los  aspectos  anteriores contribuirán en   proporción (ajustable por el profesor) a la nota total de este tipo de  actividad siendo valorados de 0 a 3 puntos.   Su  calificación final  para cada  Bloque será  individual  y  supondrá  el 20%, 25% o 30%  en la nota del bloque correspondiente, según el criterio de asignación que más adelante se concreta

—   Prácticas de laboratorio: En cada una de las prácticas se valorará la dinámica seguida para su correcta ejecución y funcionamiento, así como la problemática suscitada en su desarrollo. En la propuesta de Tareas para cada Bloque de prácticas (que se publicará en Moodle) se indican los aspectos  de trabajo individual y en grupo que de ben realizarse.  La calificación de la memoria presentada, valorará, si los datos exigidos son los correctos y se ha respondido correctamente a las cuestiones planteadas. La  calificación final  para cada  Bloque será de 0 a 10, tras una transformación mediante campana de Gauss de los puntos totales de cada alumno (suma de puntos individuales y de grupo) haciendo corresponder  el valor 6 a  la media de puntos de todos los alumnos/as y ajustando los valores superiores sumando la mitad de la desviación típica,  mientras que para los valores inferiores se restará dicha mitad.  Las prácticas  suspendidas  solo se repetirán en  caso de no  obtener la nota mínima del Bloque, de acuerdo con  las orientaciones que se marquen  en la acción tutorial. La nota de Prácticas supondrá el 30%, 35% o 40%  en la nota del bloque correspondiente, según la orientación del final  apartado siguiente.

—   Prueba de evaluación escrita (para los Bloques 1 a 3): Consistirá en la resolución de un cuestionario  tipo,   maquetado  en  tabla Word,  con  espacio reducido  para  las  respuestas,  donde  el  alumno/a pondrá  de manifiesto, mediante  gráficos, textos,  ecuaciones y/o cálculo, su dominio de los   conceptos  trabajados  en  cada  bloque  de  materia.  Las  cuestiones  harán referencia tanto  a aspectos  y elementos  trabajados en  las sesiones  teóricas  como en las  prácticas. En su aplicación se tendrán en cuenta los siguientes aspectos:

—    El  número de estas  cuestiones será variable (entre 4 y 8) por cada tema del bloque y una cuestión global (00: mapa conceptual del bloque).

—    A criterio del profesor se asignarán aleatoriamente a los alumnos las cuestiones de número par o impar, por ejemplo en función de la ubicación del alumno en el aula donde se realice la prueba

—    Cada cuestión  se valorará con uno o dos  puntos cada una (lo indicará el enunciado),  hasta un total de 12 puntos por cada tema (o un mínimo de 6 con distribución aleatoria).

—    La  nota  final para cada tema se obtendrá con la suma de puntos  totales, correspondiendo la nota 10 al máximo valor posible (según número de cuestiones) y aplicando  para  las inferiores una escala progresiva de reducción o ampliación según corresponda.

—    La nota del cuestionario se hará como media de la obtenida en los temas que abarque y se aplicará un incremento (hasta 20%) función de la cuestión 00. La valoración de eta cuestión  está condicionada por la participación activa en los Foros de Moodle (como lo indica el Cuestionario)

—     La calificación obtenida en cada prueba  supondrá  el  50%, 40%, 30 % de la nota del bloque correspondiente, según el criterio que el propio alumno elegirá al resolver el Cuestionario (de no marcar ninguno se aplicará el 50%)

Para compensar la  nota de estas  pruebas, en especial para los Bloques 1 y 2,  se  podrán  realizar  trabajos específicos (de rescate), con  atención  tutorial del  profesor, centrados  en  la resolución  correcta  de  los elementos  del  cuestionario y  su  presentación  dentro de  los plazos fijados y  en el  soporte indicado (papel o   informático). Para el Bloque 3 (salvo casos excepcionales), por su proximidad al final de curso, no se plantearán estos trabajos de compensación, pasando directamente a la prueba global de primera convocatoria.

—       Actividades individuales en Foros  Moodle (para los Bloques 1 a 3): Se tendrá en cuenta la participación activa del alumno/a, respondiendo a las propuestas planteadas por el profesor en el  foro correspondiente a cada tema.  Todas las aportaciones,   contribuirán en la misma proporción a la nota de este tipo de  actividad, siendo valorados de 0 a 2 puntos.  El valor máximo final alcanzado, se  tomará  como índice de incentivo  complementario, de hasta el 20%, sobre la nota  obtenida  con el conjunto de los otros tres tipos de actividad descritos anteriormente, y en función de este  máximo se  reducirán  los porcentajes para los valores  menores.

—       Actividades de grupo en clase (para el Bloque 4): En este bloque la prueba de evaluación  escrita (Cuestionario), se sustituye  por  la  defensa  y  exposición pública, de  la  parte  de  materia  que  se  haya  asignado  a cada  grupo  de  alumnos.  La valoración  la  harán  los  propios  compañeros con  un  baremo  de  1 a 5 puntos, entregando  una ficha  con  las  puntuaciones  asignadas individualmente a cada miembro del grupo,  al  acabar  cada  sesión de  exposición, sobre esta puntuación el profesor se reserva la potestad de rectificar hasta un 20% de la puntuación  para  evitar desviaciones; se valorará fundamentalmente su soltura y nivel técnico en la expresión oral, a la hora de presentar en público los trabajos. La media  de  puntos se trasladará a escala de 10. La  calificación  obtenida  supondrá el  50%  de la  nota  del  Bloque  4.

Como resumen a lo anteriormente expuesto,  debe  resaltarse  el  tratamiento  diferente  de  los  bloques  1, 2 y 3  frente  al  bloque  4.  Con las notas obtenidas  en  cada  bloque  se  aplicará la  fórmula  anteriormente  indicada,  para obtener la NOTA  FINAL  que  califica  la  asignatura.

La ponderación del proceso de calificación, de las diferentes actividades, en la que se ha estructurado el proceso de evaluación continua de la asignatura será  la  siguiente

BLOQUES   1,  2  y  3:

• Actividades en clase, ejercicios y trabajos propuestos :   20%, 25% o 30%
• Prácticas de laboratorio  :    30%, 35% o 40%
• Pruebas de evaluación escritas    :  50%, 40% o 30%

NOTA SIN INCENTIVOS =  S  (SUMA  de los  tres elementos  anteriores)

• Actividades en FOROS Moodle   : S x C%   (Complemento HASTA 20%)

NOTA  CON  INCENTIVOS (para cada bloque)  =  S + (S x C%)

BLOQUE 4

• Ejercicios, cuestiones teóricas y trabajos propuestos :   20 %
• Prácticas de laboratorio    :   30%
• Actividades de grupo en  clase :  50%

              NOTA  PARA ESTE BLOQUE =  S  (SUMA  de los  tres elementos  anteriores)

4.1. Presentación metodológica general

La asignatura  Electrónica de Potencia  se concibe como un conjunto de contenidos, pero distribuidos  en cuatro bloques. El  primer  bloque, reúne  conceptos de funcionamiento de los componentes de potencia y sus elementos de protección.  Los  bloques  segundo  y  tercero,  forman el  núcleo  de la materia  que la  asignatura  debe  aportar  a  la  formación del alumno/a:  Interruptores  estáticos, variadores y reguladores, rectificadores e inversores de potencia. El bloque  final,  recoge algunas de las aplicaciones fundamentales de la Electrónica de Potencia, sin pretender abarcar todos los campos de aplicación de esta disciplina.

Los tres  primeros bloques se trabajarán  bajo tres formas fundamentales y complementarias: los conceptos teóricos de cada unidad didáctica, la resolución de problemas o cuestiones y las prácticas de laboratorio, apoyadas a su vez por otra serie de actividades como tutorías y seminarios y se someterán a prueba  de examen individual, independiente  para  cada uno de los bloques.

El  cuarto bloque  tendrá un tratamiento  diferente, pues  los alumnos/as  trabajarán en grupo  solo los apartados  que  previamente  se les  asignen,  podrán  manifestar  sus  preferencias  pero todos  los temas  habrán  de asignarse  a algún grupo. Elaborarán  materiales  de  presentación  y defenderán  su  trabajo  con una  exposición  pública,  que será valorada en modo ponderado por el  resto de  alumnos y  el  profesor .

La interacción profesor/alumno, se materializa así, por medio de un reparto de trabajo y responsabilidades entre alumnado y profesorado. No obstante, se tendrá  en cuenta que en cierta medida el alumnado podrá marcar el ritmo de aprendizaje en función de sus necesidades y disponibilidad, siguiendo las directrices marcadas por el profesor.

La organización de la docencia,  implica  la  participación  activa  del  alumno, y  se realizará siguiendo las pautas siguientes:

—   Clases teóricas: Actividades teóricas impartidas de forma fundamentalmente expositiva por parte del profesor, de tal manera que se exponga los soportes teóricos de la asignatura, resaltando lo fundamental, estructurando los conceptos  y relacionándolos entre sí.

—   Clases prácticas: El  profesor resuelve problemas o casos prácticos con fines ilustrativos. Este tipo de docencia complementa la teoría expuesta en las clases magistrales con aspectos prácticos.

—   Seminarios: El grupo total de las clases  teóricas o de las clases prácticas se puede o no dividir en grupos más reducidos, según convenga. Se emplearan para analizar casos, resolver supuestos, resolver problemas, etc. A diferencia de lo que sucede con las clases prácticas, el profesor no es protagonista, limitándose a escuchar, atender, orientar, aclarar, valorar, evaluar. Se busca fomentar la participación del alumno, así como tratar de facilitar la evaluación continua del alumnado y conocer el rendimiento del aprendizaje.

—   Prácticas de laboratorio: El grupo total de las clases magistrales se dividirá en varios turnos, según el número de alumnos/as matriculados, pero nunca con un número mayor de 20 alumnos por turno, de forma que se formen grupos más reducidos. Los alumnos realizarán montajes, mediciones, simulaciones, etc. en los laboratorios en presencia del profesor de prácticas. 

 Las prácticas se realizan en grupos de dos alumnos (o a lo máximo tres alumnos) por turno, aunque para los informes se puedan agrupar  alumnos de  dos o más turnos. Para cada bloque de materia, se entregarán enunciados orientativos de las tareas prácticas (obligatorias y optativas); además las normas de presentación de informes se concretarán en un documento orientativo, que se entregará al inicio de las actividades prácticas.

. —Tutorías grupales: Actividades programadas de seguimiento del aprendizaje en las que el profesor se reúne con un grupo de estudiantes para orientar sus labores de aprendizaje autónomo y de tutela de trabajos dirigidos o que requieren un grado de asesoramiento   elevado por parte del profesor.

—   Tutorías individuales: Son las realizadas a través de la atención personalizada, de forma individual, del profesor en el departamento. Tienen como objetivo ayudar a resolver las dudas que encuentran los alumnos, especialmente de aquellos que por diversos motivos no pueden asistir a las tutorías grupales o necesitan una atención puntual más personalizada. Dichas tutorías podrán ser presenciales o virtuales.

4.2. Actividades de aprendizaje

Actividades genéricas presenciales:

● Clases teóricas: Se explicarán los conceptos teóricos de la asignatura y se desarrollarán ejemplos prácticos ilustrativos como apoyo a la teoría cuando se crea necesario.

● Clases prácticas: Se realizarán problemas y casos prácticos como complemento a los conceptos teóricos estudiados.      

● Prácticas: Los alumnos serán divididos en varios grupos de no más de 20 alumnos/as, estando orientados por la acción tutorial del profesor.

● Defensa y exposición de temas:  sobre  los  contenidos  concretos  que  se  asignen a cada  grupo de  alumnos,  correspondientes  al  Bloque 4

Actividades genéricas no presenciales:

• Estudio y asimilación de la teoría expuesta en las clases magistrales.
• Comprensión y asimilación de   casos   resueltos en las clases prácticas.
• Preparación de seminarios, resolver problemas propuestos, etc.
• Participar en Foros/Moodle de la asignatura , para aportar enlaces de información.
• Preparar y elaborar los guiones e   informes correspondientes.
• Preparar  las pruebas de evaluación continua y  la prueba  global de evaluación.

Actividades autónomas tutorizadas:

Aunque tendrán carácter presencial, se han tenido en cuenta aparte por su idiosincrasia, estarán enfocadas principalmente a seminarios y tutorías bajo la supervisión del profesor.

Actividades de refuerzo: De marcado carácter no presencial, a través del portal virtual de enseñanza (Moodle) se dirigirán diversas actividades que refuercen los contenidos básicos de la asignatura. Estas actividades podrán ser personalizadas o no, controlándose su realización a través del mismo.

4.3. Programa

Los contenidos teóricos se articulan en base a cuatro bloques (números 1 a 4) precedidos de un bloque 0 de introducción a la Electrónica de Potencia. La elección del contenido de los bloques se ha realizado buscando la clarificación expresa del objetivo terminal, de modo que con la unión de conocimientos incidentes, el alumno/a obtenga un conocimiento estructurado, asimilable con facilidad para los Ingenieros/as de Mecatrónica.

Cada uno de los  bloques,  está  formado  por  temas  de asignación semanal,  uno  por  cada una de  las  semanas  del  curso,   dichos temas recogen los contenidos necesarios para la adquisición de los resultados de aprendizaje predeterminados.

Contenidos teóricos:

Bloque 0 : INTRODUCCIÓN

• Panorámica general de la Electrónica de Potencia
• Mapas conceptuales

Bloque  1:  SEMICONDUCTORES DE POTENCIA

1.-   Diodos y Transistores de Potencia

• Tipos de diodos de potencia. Recuperación inversa
• Transistores bipolares de potencia. Área de operación segura
• Transistores  unipolares de potencia. FET, MOS, IGBT

2.-  Tiristor, Triac  y otros componentes  activos

• Tiristor (SCR). Construcción. Estados de bloqueo y conducción
• Tiristor. Formas y tiempos de disparo y bloqueo
• Triac. Construcción. Modos de conducción y de disparo
• Otros componentes: Diac, GTO, SCS, ...

3.- Protección, Asociación y Refrigeración

• Protección  contra  sobretensiones  y  sobrecorrientes
• Conexiones  serie  y  paralelo
• Protección  térmica. Cálculo  de  radiadores
• Componentes  pasivos  de  potencia

Bloque  2:  INTERRUPTORES  ESTÁTICOS, VARIADORES, REGULADORES

4.- Interruptores  estáticos de  C.C.  y  C.A.

• Interruptores de C.C. con tiristores y transistores
• Interruptores de C.A. con tiristores, triacs y transistores
• Interruptores de C.A. monofásicos y trifásicos

5.-Variadores  de potencia

• Controles todo-nada. Mando síncrono. Variación proporcional
• Control de fase. Ángulos de disparo y conducción. Ruido eléctrico
• Control en cadena abierta y en cadena cerrada

6.-Reguladores  de  C.A.

• Por disipación de potencia, por ferro-resonancia y por troceo
• Por tiristores en bloqueo natural. Control integral y de fase
• Por cambio de tomas en carga mediante triac

7.- Reguladores  de  C.C.

• Reguladores reductores con tiristores
• Reguladores reductores con transistores. Buck y Forward
• Reguladores elevadores con transistores. Boost, Forward y Flyback

Bloque  3:   RECTIFICADORES, INVERSORES DE POTENCIA, Y CONTROL DE MOTORES

8.-Rectificadores  no  controlados  y controlados

• Montajes trifásicos de media onda
• Montajes de onda completa con secundario en estrella
• Montajes de media onda con secundario en polígono

9.- Topologías  y circuitos de Inversores  y Convertidores

• Configuración del circuito de potencia de los inversores
• Regulación de la tensión de salida en un inversor
• Convertidor de cuatro cuadrantes.
• Ciclo-convertidores
• Inversores con transistores auto-excitados
• Inversores con transistores y excitación independiente
• Inversores con tiristores de bloqueo natural  y forzado

10.- Variadores  de velocidad de motores eléctricos

• Arrancadores estáticos  para  motores de corriente alterna
• Variadores  de  frecuencia  para motores C.A. asíncronos
• Control de motores de corriente continua. Bruhsless

Bloque  4:  APLICACIONES  DE LA  ELECTRÓNICA  DE POTENCIA

11.-  Controles  de  temperatura y calentamientos

• Métodos de regulación de temperatura
• Regulación de potencia en hornos industriales
• Soldadura  por  resistencia
• Soldadura  por  ultrasonidos
• Calentamientos  inductivos

12.-  Sistemas  de  alimentación  ininterrumpida (S.A.I.)

• Sistemas con salida en C.C. y C.A.
• Acondicionadores de línea y filtros activos
• Dispositivos de almacenamiento y by-pass
• Cargadores  de  baterías

13.- Sistemas  de  control  en  Energías Alternativas

• Inversores para central fotovoltaica autónoma en C.A.
• Inversores para central fotovoltaica de inyección en red
• Central solar fotovoltaica para alimentación en C.C.
• Controles  electrónicos  en  parques  eólicos

14.- Otros campos de aplicación  de la Electrónica de Potencia

• Controles  electrónicos  en  el  ferrocarril
• Controles  electrónicos  en  el  automóvil
• Rectificadores  para  Galvanoplastia  y  para  Electro-filtros
• Controles de iluminación síncronos y temporizados
• Controles de iluminación dimmer y con sensores

Contenidos prácticos:

Cada bloque expuesto en la sección anterior, lleva asociadas prácticas al respecto, ya sean mediante supuestos prácticos  y/o trabajos de montaje físico o simulado conducentes a la obtención de resultados y a su análisis e interpretación. Conforme se desarrollen los temas se irán planteando dichas Prácticas, preferente en clase  y además mediante la plataforma Moodle.

Se indican a continuación aquellas prácticas a desarrollar en el Laboratorio, que serán realizadas por los alumnos/as en sesiones de una hora de duración, excepto  en la práctica final, en la cual se acumulan  las  tres horas correspondientes al bloque 4.

PRÁCTICA  1:   ASOCIADA  AL  BLOQUE  1

Ejercicio 1: Diodos y transistores  de  potencia

Análisis de los tiempos de recuperación de diodos de potencia

Conmutación de cargas resistivas mediante transistores 

Conmutación de cargar inductivas mediante transistores 

Consulta de datos de fabricantes y ondas

Ejercicio 2:  Tiristor, Triac y  otros …

Conmutación de cargas resistivas e inductivas mediante tiristores

Conmutación de cargas resistivas e inductivas mediante triac (control optoacoplado)

Análisis y captura de ondas

Ejercicio 3:  Protección, asociación de semiconductores, Refrigeración

Elementos de protección. Consulta de datos de fabricantes

Cálculo y montaje de radiadores en componentes de potencia

PRÁCTICA  2:   ASOCIADA  AL  BLOQUE  2

Ejercicio 1: Interruptores  estáticos

Conexión de interruptores con tiristores y transistores  en C.C.

Conexión de interruptores C.A. monofásicos con tiristores y triac

Conexión de interruptores C.A. trifásicos con tiristores y Triac

Simulación  en  Multisim, controles mediante Digilent Basys- 2

Ejercicio 2: Variadores  de  potencia

Conexión de control de fase con triac y diac. Análisis de ondas

Conexión de control por paquete de ciclos. Mando síncrono.

Análisis de ondas. Medidas con analizador de calidad de red.

Ejercicio 3: Reguladores de C.A.

Simulación de reguladores ferro-resonantes

Simulación/montaje de regulación por cambio de tomas en transformador

Consulta de datos de fabricantes

Ejercicio 4: Reguladores de C.C.

Simulación de reductores  Buck y Forward

Simulación de elevadores Boost, Forward y  Flayback

Montaje y análisis de regulador PWM. Captura de ondas

PRÁCTICA  3:   ASOCIADA  AL  BLOQUE  3

Ejercicio 1: Rectificadores no controlados

Montaje de rectificador trifásico de media onda.  

Montaje de rectificador trifásico de onda completa.

Captura y análisis de ondas.

Ejercicio 2:   Rectificadores  controlados

Montaje de rectificador trifásico de media, onda control total.

Montaje de rectif.  trifásico de onda completa, semi-controlado.

Captura y análisis de ondas.

Medidas con analizador de calidad de red.

Ejercicio 3: Inversores  y convertidores de  potencia

Simulación y análisis de  topologías de salida

Simulación y análisis de ciclo-convertidores

Ejercicio 4:  Variadores de velocidad en motores eléctricos

Control de motor CC, excitación independiente mediante rectificadores. 

Conexión del variador de frecuencia IR.

Captura y análisis de ondas.

Medidas con analizador de calidad de red.

PRÁCTICA  4:   ASOCIADA  AL  BLOQUE  4

Montaje, ajuste y documentación de una de las  aplicaciones relacionadas con los temas 10 a 12,  en función de lo  asignado  para  la defensa  teórica y de la disponibilidad de componentes adecuados.

4.4. Planificación de las actividades de aprendizaje y calendario de fechas clave

Distribución temporal de una semana lectiva:

La  asignatura está  definida en la Memoria de Verificación del Título de Grado con   un grado  experimental bajo,  por  lo  que  las  10  horas  semanales se  distribuyen  del  siguiente  modo:  

• Clases teórico-prácticas  :  3 horas  semanales (bloques 1, 2 y 3)  /     5 horas  semanales (bloque 4)

• Prácticas  :     1 hora  semanal 
• Otras actividades :   6 horas  semanales (bloques 1, 2 y 3)   /  4 horas  semanales (bloque 4)

Calendario de pruebas

Para las pruebas de evaluación, descritas en el proceso de evaluación continua, se  propone el siguiente calendario: 

• Semana 3ª  :  Prueba 1  ( Temas  1,  2  y  3 )
• Semana 7ª  :  Prueba 2  ( Temas  4,  5,  6  y  7 )
• Semana 12ª :  Prueba 3  ( Temas  8, 9  y 10 )

Exposición-Defensa de  Trabajos

Los correspondientes  al Bloque 4 (Aplicaciones de la Electrónica de Potencia), se examinarán en forma oral durante las tres semanal finales  del curso, en horarios ajustados según el número de alumnos y el desarrollo específico de las tareas preparatorias.

Curso: 3º                                   Organización: Semestral (6º semestre)     Créditos ECTS: 6                     Carácter: Obligatorio

Los 6 créditos ECTS  corresponden a 150 horas estudiante,  que estarán repartidas del modo siguiente:  

• 48 horas de clase teórica: 60 % de exposición de conceptos y 40 % de resolución de problemas-tipo,  a razón  de  3 horas semanales salvo en las semanas con  prueba  de control que se reducirá una hora  y en las  semanas finales que se incrementan dos horas.
• 15 horas de prácticas tuteladas de laboratorio: semanas 1ª a 15ª sesiones de 1 hora.
• 15 horas de seminarios y tutorías grupales : para completar  las  actividades  prácticas  de cada bloque y en  especial para la preparación del bloque 4 ( ver cuadro calendario en actividades y recursos )
• 66 horas de estudio personal: a razón de  5 horas  en cada una de las  semanas 1ª a 12ª, reduciéndose a 2 horas en las tres semanas finales, para elaborar trabajos, realizar ejercicios,  estudiar teoría, etc... ( en el cuadro posterior de calendario se establece la distribución recomendada)
• 6  horas de pruebas de control (3 controles de 2 horas), que se realizarán en las semanas: 3ª, 7ª y 12ª.
•  A este cómputo  de 150 horas  se añadirán 3 horas de prueba global  de evaluación, en dos convocatorias.

En el proceso de evaluación continua, las pruebas de evaluación escritas (cuestionarios), estarán relacionadas con los temas siguientes: 

—  Cuestionario 1: Temas  1,  2  y 3  (Bloque 1)

—  Cuestionario 2: Temas  4, 5 , 6  y 7  (Bloque 2)

—  Cuestionario 3: Temas  8, 9,   y  10.  (Bloque 3)

Además en la tercera semana se asignará un trabajo práctico (Bloque 4), a desarrollar preferentemente en grupo, que deberá completarse antes de la semana doce, para en las últimas semanas del curso realizar una  presentación / defensa pública al resto de alumnos.

4.5. Bibliografía y recursos recomendados

Recursos:

Apuntes de teoría, presentaciones  en PWP,  problemas tipo y enlaces Web, todos relacionados con el temario, se facilitarán  a través de la página Moodle de la asignatura.

Software de simulación de circuitos electrónicos (Multisim ) y manuales para su uso, estarán instalados en ordenadores PC de sala de informática o Laboratorio,  se facilitará su descarga e instalación en los ordenadores particulares de los alumnos/as.

Ordenadores PC, Polímetros, Osciloscopios de 2 y cuatro canales, Medidores de Calidad de red, Tacómetros, Generadores de Funciones, Fuentes de Alimentación, Componentes electrónicos discretos e  integrados, deben formar parte del equipamiento  del Laboratorio de Electrónica.

Máquinas eléctricas: Transformadores monofásicos y trifásicos; motores de corriente continua de diversas potencias y con distintos modos de excitación; motores de corriente alterna trifásicos y monofásicos.

El profesor quiere resaltar que el texto: Electrónica de Potencia. Componentes, topologías y equipos, autores: MARTINEZ S., GUALDA J.A., incluido en la bibliografía como texto base, es un recurso esencial para seguir la asignatura en las sesiones de teoría.