Contenidos teóricos y prácticos de la asignatura
Profesor/a: Sergio Rodríguez Buenafuente
Temas (epígrafes; el orden de los temas puede ser modificado).
Bloque 1: Modelado y Control Dinámico de Convertidores Conmutados (12 horas totales)
Bloque 2: Convertidores AC-DC y DC-AC Avanzados (9 horas totales)
Bloque 3: Accionamientos de Motores Eléctricos (8 horas totales)
Bloque 4: Aplicaciones Industriales Específicas (10 horas totales)
Bloque 5: Aspectos Prácticos y Normativa (3 horas totales)
PRÁCTICAS (el número y contenido de las prácticas es orientativo y puede variar).
Profesor/a: Sergio Rodríguez Buenafuente.
Temas (epígrafes):
Bloque 1: Modelado y Control Dinámico de Convertidores Conmutados.
Miniproyecto 1
Bloque 2: Convertidores AC-DC y DC-AC Avanzados.
Miniproyecto 4
Bloque 3: Accionamientos de Motores Eléctricos.
Miniproyecto 6
Bloque 4: Aplicaciones Industriales Específicas.
Miniproyecto 8
Simulación de un bloque clave de electrónica de potencia de un vehículo eléctrico (ej., convertidor bidireccional
Bloque 5: Aspectos Prácticos y Normativa.
(En este bloque, los miniproyectos se transforman en análisis de casos prácticos o discusiones guiadas
sobre EMC, protecciones y gestión térmica, dada la naturaleza más conceptual y de concienciación de los temas.)
Temas (epígrafes; el orden de los temas puede ser modificado).
Bloque 1: Modelado y Control Dinámico de Convertidores Conmutados (12 horas totales)
- Modelado y Análisis: modelo promediado, pequeña señal, funciones de transferencia y Bode.
- Diseño de Control: lazos de tensión, criterios de estabilidad y compensadores.
- Aspectos Prácticos: modos de control (corriente, tensión) y efectos parásitos.
Bloque 2: Convertidores AC-DC y DC-AC Avanzados (9 horas totales)
- Rectificadores PFC: necesidad, topología Boost y modos de control (DCM, BCM, CCM).
- Inversores: topologías (mono/trifásicos), PWM (SPWM, SVPWM conceptual) y lazos de control (tensión, conexión a red).
Bloque 3: Accionamientos de Motores Eléctricos (8 horas totales)
- Fundamentos: Tipos de motores y control V/f.
- Control Avanzado: Control vectorial (FOC) y Control Directo de Par (DTC).
Bloque 4: Aplicaciones Industriales Específicas (10 horas totales)
- Sistemas de Potencia: UPS, inversores para Energías Renovables (FV, eólica, celdas de combustible), Movilidad Eléctrica (VE/Híbridos, tranvías).
- Tecnologías Avanzadas: convertidores resonantes (calentamiento por inducción), HVDC/FACTS y Calidad de Red en Smart Grids.
Bloque 5: Aspectos Prácticos y Normativa (3 horas totales)
- Fiabilidad y Diseño: compatibilidad Electromagnética (EMC), protecciones y gestión térmica.
- Componentes: selección de dispositivos de potencia (MOSFETs, IGBTs, SiC, GaN).
PRÁCTICAS (el número y contenido de las prácticas es orientativo y puede variar).
Profesor/a: Sergio Rodríguez Buenafuente.
Temas (epígrafes):
Bloque 1: Modelado y Control Dinámico de Convertidores Conmutados.
Miniproyecto 1
- Análisis en lazo abierto de un convertidor DC-DC (Buck/Boost) en LTspice. Obtención de funciones de transferencia (Gvd(s), Gvg(s)) y análisis en CCM/DCM.
- Diseño e implementación de un lazo de control de tensión para un convertidor DC-DC en LTspice. Verificación de estabilidad y respuesta transitoria.
- Análisis de modos de control (ej., impacto de la transición CCM-DCM) y efectos de los parásitos (ESR/ESL) en el rendimiento del convertidor en LTspice.
Bloque 2: Convertidores AC-DC y DC-AC Avanzados.
Miniproyecto 4
- Diseño y simulación de un rectificador Boost PFC en LTspice, centrado en el lazo de control dual y la verificación del factor de potencia y THD.
- Implementación de un inversor (monofásico o trifásico simplificado) en LTspice/Simulink, con diseño de lazo de control de tensión o sincronización a red básica.
Bloque 3: Accionamientos de Motores Eléctricos.
Miniproyecto 6
- Simulación de un accionamiento de motor con control V/f en Simulink, analizando la respuesta par-velocidad.
- Implementación de un controlador FOC simplificado para un motor en Simulink, enfocándose en la estructura de los lazos de control de corriente y velocidad.
Bloque 4: Aplicaciones Industriales Específicas.
Miniproyecto 8
- Simulación de la etapa inversora de un UPS online en LTspice/Simulink, con énfasis en la regulación de la tensión de salida.
- Simulación de un inversor fotovoltaico conectado a red en LTspice/Simulink, incluyendo MPPT simplificado y sincronización a red.
Simulación de un bloque clave de electrónica de potencia de un vehículo eléctrico (ej., convertidor bidireccional
- de tracción o cargador) en LTspice/Simulink.
Bloque 5: Aspectos Prácticos y Normativa.
(En este bloque, los miniproyectos se transforman en análisis de casos prácticos o discusiones guiadas
sobre EMC, protecciones y gestión térmica, dada la naturaleza más conceptual y de concienciación de los temas.)
Actividades a desarrollar en otro idioma
- Profesor/a: Sergio Rodríguez Buenafuente
En virtud de lo dispuesto en la normativa autonómica (Decreto 168/2008 de 22 de julio), un 5% del contenido será impartido en inglés.
METODOLOGÍA: Consulta y estudio de documentación técnica avanzada en inglés (datasheets de semiconductores de potencia, notas de aplicación de fabricantes y manuales de usuario de las herramientas de simulación LTspice y Simulink). Se utilizará NotebookLM como herramienta de apoyo para la gestión y síntesis de esta bibliografía específica en lengua inglesa.
ACTIVIDADES A DESARROLLAR: El alumnado deberá extraer los parámetros críticos de diseño (ej. pérdidas por conmutación, resistencias térmicas, límites de SOA) directamente de las hojas de datos originales en inglés para aplicarlos en los modelos de simulación de sus miniproyectos. Además, las memorias de los proyectos deberán incluir un glosario o resumen técnico utilizando la terminología estándar internacional del sector.
EVALUACIÓN: Se valorará la precisión en la interpretación de las especificaciones técnicas obtenidas de las fuentes en inglés y la correcta incorporación de terminología técnica adecuada en los informes y presentaciones de los miniproyectos.
En virtud de lo dispuesto en la normativa autonómica (Decreto 168/2008 de 22 de julio), un 5% del contenido será impartido en inglés.
METODOLOGÍA: Consulta y estudio de documentación técnica avanzada en inglés (datasheets de semiconductores de potencia, notas de aplicación de fabricantes y manuales de usuario de las herramientas de simulación LTspice y Simulink). Se utilizará NotebookLM como herramienta de apoyo para la gestión y síntesis de esta bibliografía específica en lengua inglesa.
ACTIVIDADES A DESARROLLAR: El alumnado deberá extraer los parámetros críticos de diseño (ej. pérdidas por conmutación, resistencias térmicas, límites de SOA) directamente de las hojas de datos originales en inglés para aplicarlos en los modelos de simulación de sus miniproyectos. Además, las memorias de los proyectos deberán incluir un glosario o resumen técnico utilizando la terminología estándar internacional del sector.
EVALUACIÓN: Se valorará la precisión en la interpretación de las especificaciones técnicas obtenidas de las fuentes en inglés y la correcta incorporación de terminología técnica adecuada en los informes y presentaciones de los miniproyectos.