- Docente: Alessandro Chini
- Crediti formativi: 6
- SSD: ING-INF/01
- Lingua di insegnamento: Inglese
- Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza
- Campus: Bologna
- Corso: Laurea Magistrale in Electronic Engineering for Intelligent Vehicles (cod. 5917)
Conoscenze e abilità da conseguire
The aim of the course is to provide principles of operation, analysis techniques and basic design criteria of power electronics converters and systems.
Contenuti
-Principi di funzionamento dei convertitori DC/DC (2CFU - 20h)
Convertitori Buck, Boost e Buck-Boost funzionanti in modalità continua e discontinua.
Realizzazione dello switch SPDT con dispositivi a semiconduttore, perdite di conduzione e modello tempo invariante
Modello equivalente del trasformatore, convertitore Flyback in modalità continua e discontinua.
-Caratteristiche dei dispositivi di potenza (2CFU - 20h)
Commutazione di transistor MOSFET.
Perdite di commutazione, di gate charge e capacità di uscita.
Principi di funzionamento dei gate driver low-side, high-side e isolati.
Struttura verticale del transistor MOS e figure di merito.
Commutazione di diodi PN e Schottky.
Principio di funzionamento del transistor IGBT.
Confronto fra dispositivi in Si, SiC e GaN per applicazioni di potenza.
-Convertitori AC/DC, risonanti e soft-switching (2CFU - 20h)
Conversione AC/DC: definizione di Power Factor, circuiti di correzione del Power Factor (PFC), convertitore PFC bridgeless.
Principio di funzionamento dei convertitori risonanti, approssimazione di prima armonica, convertitore LLC.
Convertitori soft-switching: analisi semplificata e dettagliata di un convertitore PSFB DC/DC, ruolo delle leading e lagging legs.
Testi/Bibliografia
Appunti delle lezioni
N. Mohan, T.M. Undeland, W.P. Robbins, Power electronics: converters, applications, and design, 2nd edition
Erickson and Maksimovic, Fundamentals of Power Electronics, second edition
Metodi didattici
Lezioni di teoria utilizzando trasparenze e lavagna.
Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento
Il metodo di verifica dell’apprendimento consiste in una prova scritta di un’ora e mezza composta da un esercizio numerico più due domande sugli argomenti del corso, seguita da un breve colloquio orale.
La prova scritta si svolgerà durante gli appelli che saranno resi disponibili al termine dell’insegnamento.
Durante lo svolgimento della prova scritta è consentito solo l’utilizzo di calcolatrici e penna. Non si possono consultare libri di testo, appunti delle lezioni e/o altro materiale.
Strumenti a supporto della didattica
Lezioni ed esercitazioni in aula.
Durante il corso verranno inoltre svolte delle simulazioni circuitali tramite SPICE per approfondire la comprensione del funzionamento dei convertitori di potenza.
Orario di ricevimento
Consulta il sito web di Alessandro Chini
SDGs
L'insegnamento contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.