Eletrónica de Energia

Mestrado em Engenharia Eletrotécnica - Especialização em Controlo e Eletrónica Industrial
6 ECTS; 1º Ano, 1º Semestre, 28,0 T + 28,0 TP + 5,0 OT + 2,0 O

Docente(s)
- Francisco José Alexandre Nunes
- Raul Manuel Domingos Monteiro

Pré-requisitos
Não aplicável.

Objetivos
Proporcionar aos alunos uma base sólida sobre os circuitos, o seu controlo, e os vários componentes utilizados em Eletrónica de Potência; capacidade de intervir na concepção, projeto e montagem, através da simulação, construção e estudo de um conversor eletrónico de potência com controlo.

Programa
Convenções e definições. Introdução à Eletrónica de Potência. Principais aplicações. Conversores eletrónicos de potência lineares e comutados; características; classificação.
Dispositivos semicondutores de potência mais comuns; caracterização. Perdas térmicas em circuitos comutados; limitações. Alguns cuidados a ter no projeto de circuitos comutados.
Conversores DC/DC comutados. Aplicações.
Conversores DC/AC (inversores). Aplicações. Referência aos conversores ressonantes DC/AC.
Conversores AC/DC (retificadores). Aplicações.
Retificadores com corrente de entrada sinusoidal. Estudo do conversor elevador (boost converter) com corrente de entrada sinusoidal. Controlo. Breve referência a outras topologias.
Projeto de componentes magnéticos para conversores comutados a alta frequência.
Drivers para dispositivos semicondutores. Conceitos básicos de Compatibilidade Eletromagnética.
Controlo em modo de tensão de conversores comutados. Estabilidade. Determinação do ganho em malha aberta. Diagrama de Bode do ganho e da fase. Margem de fase. Utilização do circuito integrado UC3524.
Controlo em modo de corrente de conversores comutados: o conversor comutado a operar como fonte de tensão ou como fonte de corrente. Esquema de princípio de um circuito de controlo em modo de corrente. Estabilidade. Utilização do circuito integrado UC3842.

Metodologia de avaliação
Projeto, simulação, construção e implementação de controlo num conversor eletrónico de potência com entrega de um relatório detalhado e discussão oral do trabalho. Classificação mínima de 9,5 valores para aprovação na unidade curricular.

Bibliografia
- Mohan, N. e Undeland, T. e Robbins, W. (2002). Power Electronics: Converters, Applications and Design. Wiley: John Wiley & Sons
- Maksimov, D. e Erickson, R. (2012). Fundamentals of Power Electronics. Springer: Springer
- Monteiro, R. (0). Sebenta de Eletrónica de Energia (circuitos de potência).Acedido em12 de setembro de 2015 em http://www.e-learning.ipt.pt/mod/resource/view.php?id=48271
- Nunes, F. (0). Diapositivos de Eletrónica de Energia (controlo).Acedido em12 de setembro de 2015 em http://www.e-learning.ipt.pt/mod/resource/view.php?id=54332

Método de interação
Aulas teóricas para apresentação dos conteúdos programáticos;
Aulas teórico práticas para resolução de problemas, demonstrações e experiências laboratoriais;
Orientação individual do aluno no desenvolvimento do projeto e esclarecimento de dúvidas.

Software utilizado nas aulas
LTSpice-simulador SPICE, desenho de esquemáticos e visualização de formas de onda.