Información del Plan Docente

1.1. Objetivos de la asignatura

La asignatura y sus resultados previstos responden a los siguientes planteamientos y objetivos:

El objetivo de la asignatura es formar al alumno en los fundamentos de la electrónica de potencia y en el conocimiento de las topologías y dispositivos electrónicos de potencia y sus principales aplicaciones a sistemas de comunicaciones, domésticos, industriales y médicos, así como familiarizarse con el instrumental de un laboratorio de electrónica de potencia y algunas aplicaciones prácticas.

1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

Esta asignatura forma parte de la materia de Sistemas electrónicos analógicos, dentro del itinerario de Sistemas Electrónicos de la titulación. Una de las ramas de la ingeniería electrónica es la correspondiente a los sistemas electrónicos de potencia, objeto de estudio de esta asignatura desde los puntos de vista de análisis y diseño. Para cursarla se requieren conocimientos principalmente de “Circuitos y sistemas” (1^er curso), “Fundamentos de electrónica” (1^er curso), y “Electrónica analógica” (2º curso).

1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura

Se requieren conocimientos de Circuitos y sistemas, Fundamentos de electrónica y Electrónica analógica.

El estudio y trabajo continuado son muy recomendables para superar con el máximo aprovechamiento la asignatura.  

2.1. Competencias

Al superar la asignatura, el estudiante será más competente para...

Combinar los conocimientos generalistas y los especializados de Ingeniería para generar propuestas innovadoras y competitivas en la actividad profesional.

Resolver problemas y tomar decisiones con iniciativa, creatividad y razonamiento crítico.

Comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en castellano.

Usar las técnicas, habilidades y herramientas de la Ingeniería necesarias para la práctica de la misma.

Analizar y valorar el impacto social y medioambiental de las soluciones técnicas actuando con ética, responsabilidad profesional y compromiso social.

Trabajar en un grupo multidisciplinar y en un entorno multilingüe.

La gestión de la información, manejo y aplicación de las especificaciones técnicas y la legislación necesarias para la práctica de la Ingeniería.

Aprender de forma continuada y desarrollar estrategias de aprendizaje autónomo.

Aplicar las tecnologías de la información y las comunicaciones en la Ingeniería.

    Construir, explotar y gestionar sistemas de captación, transporte, representación, procesado, almacenamiento, gestión y presentación de información multimedia, desde el punto de vista de los sistemas electrónicos.

    Realizar la especificación, implementación, documentación y puesta a punto de equipos y sistemas, electrónicos, de instrumentación y de control, considerando tanto los aspectos técnicos como las normativas reguladoras correspondientes.

    Aplicar la electrónica como tecnología de soporte en otros campos y actividades, y no solo en el ámbito de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones.

    Diseñar circuitos de electrónica analógica y digital, de conversión analógico-digital y digital-analógica, de radiofrecuencia, de alimentación y conversión de energía eléctrica para aplicaciones de telecomunicación y computación.

2.2. Resultados de aprendizaje

El estudiante, para superar esta asignatura, deberá demostrar los siguientes resultados...

Identifica las aplicaciones y funciones de la electrónica de potencia en la Ingeniería.

Analiza y diseña etapas electrónicas de potencia en corriente continua y alterna.

Conoce los fundamentos tecnológicos, modelos y criterios de selección de los dispositivos semiconductores de potencia.

Tiene aptitud para aplicar circuitos de control y protección a los dispositivos de potencia en las etapas.

Es capaz de clasificar, sabiendo caracterizar y seleccionar los amplificadores de potencia en radiofrecuencia desde el punto de vista del procesado de energía.

Conoce la problemática de la no linealidad y sus efectos en una cadena de amplificación de potencia.

Analiza y diseña etapas amplificadoras de potencia en radiofrecuencia desde el punto de vista del procesado de energía.

Maneja con soltura los equipos e instrumentos propios de un laboratorio de electrónica de potencia.

2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje

El conocimiento y la comprensión de los fundamentos de la electrónica de potencia, junto al análisis y diseño de los sistemas electrónicos de potencia, resultan importantes para el ejercicio de las competencias de un graduado en Ingeniería de Tecnologías y Servicios de Telecomunicación, itinerario de Sistemas Electrónicos, por lo que las capacidades adquiridas en esta asignatura serán de gran utilidad para su formación.

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

El estudiante deberá demostrar que ha alcanzado los resultados de aprendizaje previstos mediante las siguientes actividades de evaluacion

Examen final escrito (80%)

Estará compuesto por cuestiones teórico-prácticas y problemas. Se realizará en las convocatorias oficiales. Se valorará la corrección de las respuestas y los desarrollos de análisis, diseños y resultados numéricos.

Calificación (C1) de 0 a 8 puntos, supondrá el 80% de la calificación global del estudiante. Para superar la asignatura se debe obtener una calificación mínima en este apartado de 4 puntos sobre 8.

Prácticas de laboratorio y trabajos asociados (20%)

Se valorarán los trabajos asociados a las prácticas, así como la capacidad de montaje o simulación de circuitos electrónicos y el manejo del instrumental por parte de los estudiantes en el laboratorio.

El trabajo asociado a cada práctica de laboratorio, a entregar por los estudiantes después de la sesión práctica, se compondrá de los ejercicios preparatorios previos a la práctica, a elaborar antes de la sesión, y del informe de los resultados de la sesión práctica correspondiente.

Calificación (C2) de 0 a 2 puntos, supondrá el 20% de la calificación global del estudiante. Para superar la asignatura se debe obtener una calificación mínima en este apartado de 1 punto sobre 2.

PRUEBA GLOBAL (CONVOCATORIAS OFICIALES):

En las dos convocatorias oficiales se realizará la evaluación global del estudiante, con las siguientes pruebas:

- Examen final escrito: calificación C1 de 0 a 8 puntos (80%).

- Examen de laboratorio: calificación C2 de 0 a 2 puntos (20%). De este examen estarán eximidos los estudiantes que durante el curso hayan obtenido una calificación C2 de la parte de prácticas de laboratorio y trabajos asociados mayor o igual que 1 punto sobre 2.

La calificación global de la asignatura (sobre 10 puntos) será C1 + C2, siempre que C1 sea mayor o igual que 4 y C2 sea mayor o igual que 1. En otro caso, la calificación global de la asignatura será el mínimo entre C1 + C2 y 4. La asignatura se supera con una calificación global mayor o igual que 5 puntos sobre 10.

4.1. Presentación metodológica general

El proceso de aprendizaje que se ha diseñado para esta asignatura se basa en lo siguiente:

El proceso de enseñanza se desarrollará en tres niveles principales: clases de teoría, problemas y laboratorio, con creciente participación del estudiante. 

- En las clases de teoría se expondrán las bases teóricas de los sistemas electrónicos de potencia. 

- En las clases de problemas se desarrollarán problemas y casos tipo con la participación de los estudiantes. 

- Se desarrollarán prácticas de laboratorio en grupos reducidos, donde el estudiante realizará simulaciones por computador y montajes de circuitos electrónicos de potencia.

4.2. Actividades de aprendizaje

El programa que se ofrece al estudiante para ayudarle a lograr los resultados previstos comprende las siguientes actividades...

TRABAJO PRESENCIAL: 2.4 ECTS (60 horas)

1) Clases teóricas (30 horas).

Sesiones magistrales de exposición de contenidos teóricos. Se presentarán los conceptos y fundamentos de los sistemas electrónicos de potencia, ilustrándolos con ejemplos. Se fomentará la participación del estudiante a través de preguntas.

2) Clases de resolución de problemas (15 horas).

Se desarrollarán problemas y casos con la participación de los estudiantes, coordinados en todo momento con los contenidos teóricos. Se fomenta que el estudiante trabaje previamente los problemas.

3) Prácticas de laboratorio (15 horas).

Consistirá en el montaje o simulación por computador de circuitos electrónicos de potencia.  El estudiante dispondrá de un guión de cada práctica.

TRABAJO NO PRESENCIAL: 3.6 ECTS (90 horas)

4) Trabajos docentes (24 horas).

Actividades que el estudiante realizará solo o en grupo y que el profesor irá proponiendo a lo largo del período docente. Se incluyen en este apartado la elaboración de los trabajos asociados a las prácticas.

5) Estudio (62 horas).

Se fomentará el trabajo continuo del estudiante mediante la distribución homogénea a lo largo del semestre de las diversas actividades de aprendizaje.

3) Pruebas de evaluación (4 horas).

Además de la función calificadora, la evaluación también es una herramienta de aprendizaje con la que el alumno comprueba el grado de comprensión y asimilación alcanzado.

4.3. Programa

Los contenidos que se desarrollan son los siguientes:

• Introducción a la electrónica de potencia en equipos de Telecomunicaciones.
  
• Etapas electrónicas de potencia:

– Convertidores CA-CC .

– Convertidores CC-CC.

– Convertidores CC-CA .

– Amplificadores de potencia (en radiofrecuencia y baja frecuencia) y convertidores resonantes.

• Dispositivos electrónicos de potencia:

– Diodos de potencia y tiristores.

– Transistores de potencia.

– Otros dispositivos de potencia.

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

Calendario de sesiones presenciales y presentación de trabajos

Las clases magistrales y de problemas y las sesiones de prácticas en el laboratorio se imparten según horario establecido por el centro (horarios disponibles en su página web). El resto de actividades se planificará en función del número de alumnos y se dará a conocer con la suficiente antelación.

El calendario detallado de las diversas actividades a desarrollar se establecerá una vez que la Universidad y el Centro hayan aprobado el calendario académico (el cual podrá ser consultado en la página web del centro).

Toda la información y documentación sobre la asignatura se publicará en http://moodle.unizar.es/ (Para acceder a esta página web se requiere que el estudiante esté matriculado). 

A título orientativo:

- Cada semana hay programadas 3 horas de clases en el aula.

- Cada dos semanas el estudiante realizará una sesión práctica de laboratorio y entregará el trabajo asociado a la misma.

- Las fechas de los exámenes y pruebas de convocatoria oficial las fijará la dirección del Centro.

4.5. Bibliografía y recursos recomendados

Bibliografía y recursos

1. Materiales docentes básicos:

• Materiales docentes (teoría, problemas y prácticas de laboratorio) disponibles en el Anillo Digital Docente (http://moodle.unizar.es).

2. Textos de referencia:

• D. W. Hart, Power Electronics. McGraw-Hill, 2011. Edición anterior en español: D. W. Hart, Electrónica de Potencia. Pearson Prentice-Hall, 2001.

3. Textos complementarios: 

• A. Barrado y otros, Problemas de Electrónica de Potencia. Pearson Prentice-Hall, 2007.
• N. Mohan, T. M. Undeland, W. P. Robbins, Power Electronics: Converters, Applications and Design. John Wiley and Sons, 2003.
• N. Mohan, Power Electronics: A First Course. John Wiley and Sons, 2012.
• J. G. Kassakian, M. F. Schlecht, G. C. Verghese, Principles of Power Electronics. Addison-Wesley, 1991.
• P. T. Krein, Elements of Power Electronics. Oxford University Press, 1998.
• R. W. Erickson, D. Maksimovik, Fundamentals of Power Electronics. Kluwer Academic Publishers, 2011.
• M. H. Rashid, Electrónica de Potencia: Circuitos, Dispositivos y Aplicaciones. Pearson Prentice-Hall, 2004.
• E. Ballester, R. Piqué, Electrónica de potencia. Principios fundamentales y estructuras básicas. Marcombo, 2011.
• S. Martínez, J.A. Gualda, Electrónica de potencia. Componentes, topologías y equipos. Thomson, 2006.