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Academic Year/course: 2023/24

532 - Master's in Industrial Engineering

60819 - Power and Digital Electronics


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
60819 - Power and Digital Electronics
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Degree:
532 - Master's in Industrial Engineering
ECTS:
6.0
Year:
1 and 2
Semester:
First semester
Subject type:
Optional
Module:
---

1. General information

This subject offers an integrative vision using digital electronics for the management of power electronic circuits for industrial applications. It starts from the basic applications and functions of each discipline, introduces digital design with microcontrollers, and provides an overview of the most commonly used power electronic stages in the industry.

Currently, no industrial system or process is conceived without the intervention of electronic systems for sensing variables, processing information, and handling actuators. This subject completes the basic overview of electronics obtained in the previous degree with an introduction to microcontrollers and the applications, functions and stages of power electronics. This will help the student to confidently approach the subsequent subject of Electronic Design and Advanced Control of the master's degree, as well as the related elective subjects.

2. Learning results

Upon completion of the subject, the student will be able to design different basic power electronics systems and control them using a microcontroller.

3. Syllabus

The following topics will be studied in the classroom:

  1. Fundamentals of power electronics.
  2. Conversion stages: DC-DC, DC-AC, AC-AC and AC-DC.
  3. Power electronic technologies.
  4. Fundamentals of microcontrollers.
  5. Design of electronic systems with microcontroller.

All of them will be explored in the lab through 5 practices:

  1. Simulation and assembly of DC-DC converters.
  2. Simulation and demonstration of inverters.
  3. Introduction to microcontroller design.
  4. Speed variation of a motor using PWM with microcontroller.
  5. Light intensity control of a lamp using a thyristor.

4. Academic activities

In class, the "challenge problem method" will be used. In it, the teacher will present challenges based on different scenarios or applications where the use of power electronics devices is necessary. The teacher will guide the student in the search for the appropriate solution. In the practical sessions, part of the solutions to the challenges presented in class will be experimentally validated.

5. Assessment system

Theoretical-practical written exam

It will include theoretical-practical questions and problems and will be carried out in each of the two official calls.

CT grade from 0 to 10 points. It will represent 75% of the student's grade in the subject.

Laboratory practices

They will be evaluated through observation of the students' work in the laboratory and through analysis of the prior preparatory work.

Grading from 0 to 10 points will represent 25% of the student's overall grade.

Laboratory exam

To be carried out in each of the two official calls by students who have obtained a grade below 4 in the laboratory practices during the term. The exam will consist of implementing circuits and systems similar to those developed during the term in the laboratory practice sessions.

Grading from 0 to 10 points will represent 25% of the student's overall grade.

The overall CL practice grade will be the highest of the practice grades obtained during the term and the laboratory exam grade. If the student has obtained a CL grade equal to or greater than 4 points, the subject grade will be (0.25xCL + 0.75xCT). Otherwise, the total grade for the subject will be the minimum between 4 and the result of applying the previous formula.

The subject is passed with a total grade higher than or equal to 5 points out of 10.


Curso Académico: 2023/24

532 - Máster Universitario en Ingeniería Industrial

60819 - Electrónica digital y de potencia


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
60819 - Electrónica digital y de potencia
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
532 - Máster Universitario en Ingeniería Industrial
Créditos:
6.0
Curso:
2 y 1
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
Optativa
Materia:
---

1. Información básica de la asignatura

En esta asignatura se ofrece una visión integradora, donde se utiliza la electrónica digital para el manejo de los circuitos electrónicos de potencia, para aplicaciones industriales. Para ello se parte de las aplicaciones y funciones básicas de cada disciplina, se introduce el diseño digital con microcontroladores y se ofrece una panorámica de las etapas electrónicas de potencia más utilizadas en la industria.
Actualmente no se concibe ningún sistema o proceso industrial sin la intervención de sistemas electrónicos para el sensado de variables, procesamiento de la información y manejo de actuadores. En esta asignatura se completa la panorámica básica de la electrónica obtenida en la formación previa de grado, con una introducción a los microcontroladores y las aplicaciones, funciones y etapas de la electrónica de potencia. Esto permitirá al estudiante abordar con garantías la asignatura posterior de Diseño electrónico y control avanzado del máster, así como las optativas relacionadas.

2. Resultados de aprendizaje

Al acabar el curso el estudiante será capaz de diseñar diferentes sistemas básicos de electrónica de potencia y controlarlos mediante un microcontrolador.

3. Programa de la asignatura

En el aula se estudiaran los siguientes temas:

  1. Fundamentos de electrónica de potencia.
  2. Etapas convertidoras: CC-CC, CC-CA, CA-CA y CA-CC.
  3. Tecnologías electrónicas de potencia.
  4. Fundamentos de microcontroladores.
  5. Diseño de sistemas electrónicos con microcontrolador.
Que serán explorados en el laboratorio a través de 5 prácticas:
  1. Simulación y montaje de convertidores CC-CC.
  2. Simulación y demostración de inversores.
  3. Introducción al diseño con microcontrolador.
  4. Variación de velocidad de un motor mediante PWM con microcontrolador.
  5. Control de intensidad luminosa de una lámpara mediante tiristor.

4. Actividades académicas

En clase se utilizará el "método del problema reto" donde el profesor presentará retos basados en diferentes escenarios o aplicaciones donde es necesario el uso de dispositivos de electrónica de potencia. El profesor guiará al alumno en la búsqueda de la solución adecuada. En las sesiones prácticas se validarán experimentalmente parte de las soluciones a los retos presentados en clase.

5. Sistema de evaluación

Examen escrito teórico-práctico
Compuesto por cuestiones teórico-prácticas y problemas, se realizará en cada una de las dos las convocatorias oficiales.
Calificación CT de 0 a 10 puntos, supondrá el 75% de la calificación del estudiante en la asignatura.
Prácticas de laboratorio
Se evaluarán mediante observación del trabajo de los estudiantes en el laboratorio y mediante análisis del trabajo preparatorio previo.
Calificación de 0 a 10 puntos, supondrá el 25% de la calificación global del estudiante.
Examen de laboratorio
A realizar en cada una de las dos convocatorias oficiales por los estudiantes que hayan obtenido una calificación de prácticas durante el curso menor que 4 puntos. El examen consistirá en la implementación de circuitos y sistemas similares a los desarrollados durante el curso en las sesiones de prácticas de laboratorio.
Calificación de 0 a 10 puntos, supondrá el 25% de la calificación global del estudiante.
 
La calificación global de prácticas CL será la máxima de la calificación de prácticas durante el curso y la calificación del examen de laboratorio. Si el estudiante ha obtenido una calificación CL mayor o igual que 4 puntos, la calificación de la asignatura será (0.25xCL + 0.75xCT). En otro caso, la calificación total de la asignatura será la mínima entre 4 y el resultado de aplicar la fórmula anterior.
 
La asignatura se supera con una calificación total mayor o igual que 5 puntos sobre 10.