Il corso si propone di fornire i concetti di base relativi ai circuiti elettronici di segnale analogici e digitali e anche dei circuiti elettronici di potenza. L¿obiettivo principale è di fornire le conoscenze necessarie per comprendere ed analizzare sistemi elettronici industriali complessi contenenti blocchi elettronici di potenza insieme ai loro circuiti elettronici di segnale per misure e controllo.
Si intende fornire nozioni base sulla componentistica attiva e passiva dal punto di vista funzionale di sistemi elettronici in ambiente industriale accennando brevemente alla loro costituzione interna.
Vengono analizzate le principali strutture della conversione statica a commutazione naturale e a commutazione forzata per poter facilmente comprendere il loro dimensionamento e la loro funzionalità sia dal lato della potenza che dal lato del loro controllo. L'attività di laboratorio intende a fornire agli studenti una sensibilità maggiore al sistema nel suo complesso.

Applicabilità e prestazioni delle strutture di elettronica di potenza classiche, concetti base sulla conversione statica dell'energia elettrica per applicazioni semplici e complesse. Capacità di comprendere i vantaggi e le problematiche tipiche dell'utilizzo di strutture dotate di elettronica di potenza. Sensibilità alle problematiche di controllo e misura ed alle possibili soluzioni tecniche.

Basi di elettrotecnica, fisica ed elettromagnetismo quasi statico.

¿ Introduzione: descrizione generale di un sistema elettronico. Elaborazione dell¿informazione e dell¿energia. (2h)
¿ Alimentatori stabilizzati: schema a blocchi di un alimentatore. Descrizione dei singoli blocchi: i diodi, i circuiti raddrizzatori, il diodo zener e i circuiti regolatori di tensione dissipativi. Introduzione ai regolatori a commutazione. (8h)
¿ Circuiti analogici: amplificatore elementare (singolo transistore) e limiti di funzionamento. La retroazione, i diagrammi di Bode, i circuiti con amplificatori operazionali. I filtri elementari. Elaborazione dei segnali a livelli (comparatori di tensione). (20h)
¿ Elaborazione digitale dell¿informazione: le porte logiche, la logica combinatoria, i flip-flop, la logica sequenziale, i microcontrollori e le memorie a semiconduttore. (7h)
¿ Sistemi di acquisizione dati (singolo e multicanale) Il sample/hold (SH) e i convertitori AD e DA. (7h)
¿ Cenni di compatibilità elettromagnetica. Cenni sui bus seriali tipo fieldbus (CAN bus). (6h)
¿ Componenti passivi R-L-C per l'elettronica di potenza (10h)
¿ Componenti a semiconduttore per l'elettronica di potenza (10h)
¿ Dissipazione termica: perdite nei componenti, efficienza della conversione (5h)
¿ Strutture base a commutazione naturale, commutazione forzata AC/DC, commutazione DC/DC forzata, commutazione forzata AC/AC (15h)
¿ Applicazioni elementari negli alimentatori DC di potenza, azionamenti, applicazioni AC/AC (10h)

BOJOI IUSTIN RADU
Presentazione

Il corso si propone di fornire i concetti di base relativi ai circuiti elettronici di segnale analogici e digitali e anche dei circuiti elettronici di potenza. L'obiettivo principale è di fornire le conoscenze necessarie per comprendere ed analizzare sistemi elettronici industriali complessi contenenti blocchi elettronici di potenza insieme ai loro circuiti elettronici di segnale per misure e controllo.
Si intende fornire nozioni base sulla componentistica attiva e passiva dal punto di vista funzionale di sistemi elettronici in ambiente industriale accennando brevemente alla loro costituzione interna.
Vengono analizzate le principali strutture della conversione statica a commutazione naturale e a commutazione forzata per poter facilmente comprendere il loro dimensionamento e la loro funzionalità sia dal lato della potenza che dal lato del loro controllo. L'attività di laboratorio intende a fornire agli studenti una sensibilità maggiore al sistema nel suo complesso.

Risultati di apprendimento attesi
Applicabilità e prestazioni delle strutture di elettronica di potenza classiche, concetti base sulla conversione statica dell'energia elettrica per applicazioni semplici e complesse. Capacità di comprendere i vantaggi e le problematiche tipiche dell'utilizzo di strutture dotate di elettronica di potenza. Sensibilità alle problematiche di controllo e misura ed alle possibili soluzioni tecniche.

Prerequisiti / Conoscenze pregresse
Basi di elettrotecnica, fisica ed elettromagnetismo quasi statico.

Programma
' Introduzione: descrizione generale di un sistema elettronico. Elaborazione dell'informazione e dell'energia. (2h)
' Alimentatori stabilizzati: schema a blocchi di un alimentatore. Descrizione dei singoli blocchi: i diodi, i circuiti raddrizzatori, il diodo zener e i circuiti regolatori di tensione dissipativi. Introduzione ai regolatori a commutazione. (8h)
' Circuiti analogici: amplificatore elementare (singolo transistore) e limiti di funzionamento. La retroazione, i diagrammi di Bode, i circuiti con amplificatori operazionali. I filtri elementari. Elaborazione dei segnali a livelli (comparatori di tensione). (20h)
' Elaborazione digitale dell'informazione: le porte logiche, la logica combinatoria, i flip-flop, la logica sequenziale, i microcontrollori e le memorie a semiconduttore. (7h)
' Sistemi di acquisizione dati (singolo e multicanale) Il sample/hold (SH) e i convertitori AD e DA. (7h)
' Cenni di compatibilità elettromagnetica. Cenni sui bus seriali tipo fieldbus (CAN bus). (6h)
' Componenti passivi R-L-C per l'elettronica di potenza (10h)
' Componenti a semiconduttore per l'elettronica di potenza (10h)
' Dissipazione termica: perdite nei componenti, efficienza della conversione (5h)
' Strutture base a commutazione naturale, commutazione forzata AC/DC, commutazione DC/DC forzata, commutazione forzata AC/AC (15h)
' Applicazioni elementari negli alimentatori DC di potenza, azionamenti, applicazioni AC/AC (10h)

Oltre alle lezioni in aula, sono previste attività di esercitazione e laboratorio. Le esercitazioni riguardano la soluzione di problemi illustrati e risolti in aula. Le esercitazioni in laboratorio riguardano attività con componenti elettronici.

Oltre alle lezioni in aula, sono previste attività di esercitazione e laboratorio. Le esercitazioni riguardano la soluzione di problemi illustrati e risolti in aula. Le esercitazioni in laboratorio riguardano attività con componenti elettronici.
Testi richiesti o raccomandati: letture, dispense, altro materiale didattico

Per eventuale e non indispensabile consultazione, si suggeriscono:
¿ R.C.Jaeger, "Microelettronica", Mcgraw-Hill
¿ M.Zamboni, M.Divià, "Elettronica dei sistemi di interconnessione e acquisizione dati", CLUT editore
¿ F.Mussino, "Esercizi di elettronica", Levrotto&Bella
¿ Reyneri, Chiaberge, "Esercizi svolti di elettronica" politeko
¿ Mohan, Undeland, Robbins, "Elettronica di Potenza", Edizioni Hoepli
¿ Rashid, M. H., ¿Elettronica di Potenza¿, Prentice Hall

Per eventuale e non indispensabile consultazione, si suggeriscono:
' R.C.Jaeger, "Microelettronica", Mcgraw-Hill
' M.Zamboni, M.Divià, "Elettronica dei sistemi di interconnessione e acquisizione dati", CLUT editore
' F.Mussino, "Esercizi di elettronica", Levrotto&Bella
' Reyneri, Chiaberge, "Esercizi svolti di elettronica" politeko
' Mohan, Undeland, Robbins, "Elettronica di Potenza", Edizioni Hoepli
' Rashid, M. H., 'Elettronica di Potenza', Prentice Hall

L'esame consiste in due prove scritte ed una prova orale. Il superamento dello scritto dà accesso all'orale.

Le regole di esame sono descritte e discusse durante la lezione introduttiva dell’insegnamento. L'esame consiste in una prova scritta divisa in due parti riguardanti esercizi di calcolo e domande relative alla teoria di elettronica di base e di elettronica di potenza.
La prova scritta di esercizi di calcolo dura circa 100 minuti e contiene fino a 6 esercizi: metà esercizi di elettronica di base e metà esercizi di elettronica di potenza. Durante la prova scritta di esercizi, lo studente può usare gli appunti dell’insegnamento.
La prova scritta di teoria dura circa 40 minuti e contiene fino a 20 domande a risposta multipla, di cui 7 domande sono relative all’elettronica di base e le restanti domande riguardano l’elettronica di potenza.
Il voto finale viene calcolato come la media aritmetica tra 2 voti (30/30): un voto è relativo all’elettronica di base, il secondo riguarda l’elettronica di potenza. Il singolo voto si ottiene come la somma dei voti delle parti di esercizi e di domande. La valutazione ottenuta durante le prove di laboratorio di Elettronica (fino a 2 punti) è inclusa nel voto di elettronica di base. A metà corso è previsto un accertamento facoltativo con una prova scritta di esercizi e domande solamente per la parte di elettronica di base.