Electr nica II

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL
FACULTAD REGIONAL TUCUMÁN
Departamento: Electrotecnia.
Asignatura: Electrónica II
Bloque: Tecnologías Aplicadas
Área: Electrónica
Horas/año: 72
Fundamentación de la materia dentro del plan de estudios
Es fundamental para los Ingenieros Eléctricos, tener conocimientos de
Electrónica y en particular de Electrónica de Potencia, dado que su uso es
necesario para que la energía eléctrica, que llega a las industrias pueda ser
modificada para poder ser empleada en diversas aplicaciones, como los
conversores electrónicos, habituales en la industria actual y menos voluminosa
y costosa que los tradicionales. Asimismo el control de motores de corriente
continua y corriente alterna se lleva a cabo en forma más eficiente mediante el
uso de dispositivos electrónicos.
Los sistemas de control y monitoreo de procesos industriales emplean en
forma intensiva y creciente computadoras en variados esquemas, hecho que
reviste se suma importancia al conocimiento de las técnicas empleadas en la
interrelación entre el sistema de control y el proceso a ser monitoreado y
controlado.
Objetivos
Al finalizar el curso el alumno deberá ser capaz de analizar el funcionamiento y
las aplicaciones de rectificadores polifásicos no controlados y controlados y de
inversores de potencia. Calcular los principales parámetros de diseño de los
sistemas eléctricos involucrados, así como las protecciones necesarias.
Explicar la estructura básica de una computadora y los sistemas de conversión
analógicos - digital y digital - analógico.
Contenidos
Unidad 1: Rectificadores polifásicos no controlados
Rectificador de ½ onda y onda completa. Circuito rectificador con punto medio
y circuito rectificador en puente. Regulación. Factor de ripple. Rectificador
trifásico de ½ onda y onda completa. Filtro a capacitor de entrada. Filtro a
inductancia serie. Filtro L-C. Filtro R-C. Factor de ripple. Regulación. Análisis
armónico. Multiplicadores de tensión. Circuitos prácticos.
Unidad 2: Rectificadores controlados de dos cuadrantes. Funcionamiento
con carga inductiva y FCEM. Estudio de armónicas de tensión y corriente.
Funcionamiento con carga inductiva. Controladores de motores de corriente
continua. Operación de rectificadores controlados. Análisis con velocidad
constante. Controladores de motores de corriente alterna.
Unidad 3: Rectificadores controlados de 4 cuadrantes.
Funcionamiento con carga inductiva. Controladores de motores de corriente
continua. Operación de rectificadores controlados. Análisis con velocidad
constante. Controladores de motores de corriente alterna.
Unidad 4: Inversores - PWM, PAM, CSI.
Inversor de onda cuadrada. Modulación por ancho de pulso (PWM).
Modulación seño/triángulo. Armónicos. Control de corriente de histéresis.
Ventajas de accionamiento con PWM.
Unidad 5: Proyecto térmico y protección de rectificadores e inversores
Cálculo de disipadores. Protecciones de rectificadores. Fusibles. Varistores.
Termistores. PTC.
Unidad 6: Computadoras CPU - Sistemas de memoria. Sistemas de
entrada - salida.
Arquitectura de la computadora. Unidad central de procesamiento (CPU).
Sistemas de memoria. Sistemas de entrada-salida. Lenguajes de
programación. Compiladores, ensambladores y cargadores.
Unidad 7: Conversión analógica – digital y digital-analógica
Muestreo y retención. Cuantización. Codificación. Frecuencia de muestreo.
Tipos de conversores A/D y D/A.
Metodología de Enseñanza
La actividad curricular consiste en clases teóricas-prácticas, dictadas por el
profesor titular, donde se busca la participación del alumno con la resolución de
problemas en el aula en forma grupal sobre los temas desarrollados en clase.
Asimismo, el Auxiliar Graduado, participa intensamente en el conocimiento de
los instrumentos y la realización de ensayos con esquemas circuitales
expuestos en clase.
Los materiales didácticos utilizados para desarrollar la actividad curricular son:
pizarrón, retroproyector, laboratorio, guía de trabajos prácticos y
recomendación bibliográfica sobre cada unidad temática y de la materia en
general, lo que le será al alumno de utilidad para el preparado del examen final.
Las consultas con horarios preestablecidos, permiten una asistencia efectiva a
los alumnos para complementar, acelerar o aumentar conocimientos por
intermedio de la relación docente-alumno, en forma directa.
DESCRIPCIÓN DE LAS ACTIVIDADES TEÓRICAS Y PRÁCTICAS.
Las horas consignadas en esta planilla son horas cátedras (45 minutos). Las horas
reloj totales son: Horas año: 72, Horas de Teoría 48, Horas de Proyecto y
Diseño:48
Teoría
Rectificador de ½ onda y onda
completa. Circuito rectificador con
punto medio y circuito rectificador
en puente.
Diseño. Regulación. Factor de
ripple. Rectificador trifásico de ½
onda y onda completa. Filtro a
capacitor de entrada. Filtro a
inductancia serie. Filtro L-C. Filtro
R-C. Factor de ripple. Regulación.
Análisis armónico.
Diseño de multiplicadores de
tensión. Circuitos prácticos.
Rectificadores controlados de dos
cuadrantes. Funcionamiento
con carga inductiva y FCEM.
Controladores de motores de
corriente continua. Análisis con
velocidad constante. Controladores
de motores de corriente alterna.
3
Rectificadores controlados de dos
cuadrantes. Estudio de armónicas
de tensión y corriente.
Operación
de
rectificadores
controlados.
Diseño. Rectificadores controlados
de dos cuadrantes.
Controladores de motores de
corriente continua.
Diseño. Rectificadores controlados
de dos cuadrantes.
Controladores de motores de
corriente alterna.
3
3
1
UT1
2
UT1
3
UT1
4
UT2
5
UT2
6
UT2
7
UT2
8
UT2
9
UT3
Rectificadores controlados de 4
cuadrantes.
Funcionamiento
con
carga
inductiva.
10
UT3
Rectificadores controlados de 4
cuadrantes.
Resolución
de
problemas
de
Proyecto y
Ingeniería
diseño
TEMA A DESARROLLAR
Formación
Experimen.
Laboratorio
Semana
Descripción
de la
Actividad
3
3
3
3
3
3
3
Diseño de controladores de
motores de corriente continua.
Operación de rectificadores
controlados.
Rectificadores controlados de 4
cuadrantes.
Diseño. Controladores de motores
de corriente alterna
Rectificadores controlados de 4
cuadrantes.
Diseño. Controladores de motores
de corriente alterna
Unidad 4: Inversores - PWM, PAM,
CSI.
Inversor
de
onda
cuadrada.
Armónicos.
11
UT3
12
UT3
13
UT4
14
UT4
Unidad 4: Inversores - PWM, PAM,
CSI.
Modulación por ancho de pulso
(PWM). Armónicos. Ventajas de
accionamiento con PWM.
3
14
UT4
3
15
UT4
16
17
UT4
UT4
18
UT4
19
UT4
20
UT4
21
UT4
22
UT5
Unidad 4: Inversores - PWM, PAM,
CSI.
Modulación por ancho de pulso
(PWM). Armónicos. Ventajas de
accionamiento con PWM
Diseño de inversor de onda
cuadrada.
Examen parcial
Diseño de inversor de onda
cuadrada.
Diseño de inversor por modulación
por ancho de pulso (PWM).
Diseño de inversor por modulación
por ancho de pulso (PWM).
Diseño de inversor por modulación
por ancho de pulso (PWM).
Diseño de inversor por modulación
por ancho de pulso (PWM).
Proyecto térmico y protección de
rectificadores e inversores
Cálculo
de
disipadores.
Protecciones de rectificadores.
Fusibles. Varistores. Termistores.
PTC.
23
UT5
Proyecto térmico y protección de
rectificadores e inversores
3
3
3
3
3
3
3
3
3
Cálculo
de
disipadores.
Protecciones de rectificadores.
3Fusibles. Varistores. Termistores.
PTC.
24
UT5
Proyecto térmico y protección de
rectificadores e inversores
Cálculo
de
disipadores.
Protecciones de rectificadores.
Fusibles. Varistores. Termistores.
PTC.
3
25
UT5
Proyecto térmico y protección de
rectificadores e inversores
Cálculo
de
disipadores.
Protecciones de rectificadores.
Fusibles. Varistores. Termistores.
PTC.
3
26
UT6
Computadoras CPU - Sistemas de
memoria. Sistemas de entrada salida.
Arquitectura de la computadora.
Unidad central de procesamiento
(CPU). Sistemas de memoria.
Sistemas
de
entrada-salida.
Lenguajes
de
programación.
Compiladores, ensambladores y
cargadores.
3
27
UT6
Computadoras CPU - Sistemas de
memoria. Sistemas de entrada salida.
Arquitectura de la computadora.
Unidad central de procesamiento
(CPU). Sistemas de memoria.
Sistemas
de
entrada-salida.
Lenguajes
de
programación.
Compiladores, ensambladores y
cargadores.
3
28
UT6
Computadoras CPU - Sistemas de
memoria. Sistemas de entrada salida.
Arquitectura de la computadora.
Unidad central de procesamiento
(CPU). Sistemas de memoria.
Sistemas
de
entrada-salida.
3
Lenguajes
de
programación.
Compiladores, ensambladores y
cargadores.
29
UT7
30
UT7
31
UT7
32
Unidad 7: Conversión analógica –
digital y digital-analógica
Muestreo y retención
Muestreo y retención. Cuantización.
Codificación.
Frecuencia
de
muestreo.
Tipos de conversores A/D y D/A.
Examen parcial
Total horas (académicas:45’)
3
3
48
48
Metodología de Evaluación
El sistema de evaluación se caracteriza por un régimen de regularización y un
examen final.
En el régimen de regularización los requisitos son los siguientes:
Régimen de asistencia: 75% para clases teóricas, prácticas y de laboratorio.
Aprobación de primer y segundo parcial con posibilidad de recuperación
mediante pruebas escritas individuales, las que consistirán del tipo de los
trabajos prácticos.
Aprobación de la carpeta de Trabajos prácticos.
Cumplidos con los requisitos anteriores el alumno habrá regularizado la
asignatura, y estará en condiciones de rendir el examen final para la
aprobación de la misma.
El Examen Final consiste en una prueba de conocimientos sobre el Programa
Analítico de la Asignatura. Es oral, individual y coloquial si el número de
alumnos lo permite, o escrito, sobre el contenido analítico de la asignatura. La
Nota mínima de Aprobación es cuatro (4) y la máxima diez (10).
Las formas de evaluación, requisitos de regularidad y condiciones de
aprobación de los alumnos son conocidos en forma previa.
Recursos didácticos a utilizar como apoyo a la enseñanza
En general los medios que se utilizan son Pizarrón de acrílico, Retroproyector,
Cañón Electrónico, Computadora.
La bibliografía utilizada comprende: libros específicos, guías de estudios,
manuales de instrumentos, hojas de especificaciones técnicas y notas de
aplicaciones de los fabricantes de componentes electrónicos.
Existen en los laboratorios de Ing. Eléctrica e Ing. Electrónica, donde se
realizan los trabajos prácticos de la asignatura, entre otros los siguientes
instrumentos:





1 Osciloscopio “Leader “de doble trazo.
1 Tester Analógico.
1 Tester Digital.
1 Oscilador de audio
1 Generador de señales.
 1 Fuente de salida variable por décadas,
 Placas experimentales (protoboard).
 Otros elementos necesarios para la actividad.
Recursos tecnológicos.
Se dispone de Notebook y proyector multimedial para presentaciones Power
Point, como también se hace uso del campus virtual de la universidad a través
del aula virtual.
Bibliografía
Circuitos y Dispositivos Electrónicos - Millman y Halkias - Editorial MacGrowHill
Electrónica y Teoría de los circuitos - Boylestad y Nashelsky - Editorial
Prentice-Hall
Electrónica de Potencia - Benament García - Editorial Alfaomega
Electrónica de Potencia - Mahmad H. Rashid - Editorial Prentice- Hall
Fundamentos y Estructura de los computadores - José María Angulo - Editorial
Paraninfo.