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.
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.

Elettrotecnica, Nozioni di base di fisica dei semiconduttori

Elettronica di base
• Sensori e Attuatori
• Amplificatori
• Teoria dei controlli e retroazione
• Amplificatori Operazionali: modelli e circuiti
• Semiconduttori: modelli di giunzione, transistori bipolari, FET
• Sistemi digitali
• Logica combinatoria e sequenziale: macchine a stati finiti
• Dispositivi digitali
• Microcontrollori
Elettronica di potenza
• Principi fondamentali di conversione della potenza elettrica. Tipi di convertitori elettronici di potenza. Elementi reattivi in elettronica di potenza
• Conversione AC/DC non controllata. Diodo di potenza, raddrizzatori a diodi monofase e trifase. Filtri. Influenza dei convertitori sulla rete di alimentazione
• Conversione AC/DC controllata. Tiristore, raddrizzatori monofase e trifase. Convertitori a 4 quadranti. Commutazione.
• Conversione AC/AC. Cicloconvertitori e parzializzatori di tensione.
• Il polo di commutazione. Dispositivi elettronici di potenza controllabili: MOSFET, IGBT, GTO.
• Convertitori DC-DC elementari. Convertitori DC-DC a 4 quadranti.
• Convertitori DC-AC PWM. Inverter monofase e trifase.

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 e strutture di conversione di potenza.

• Neil Storey "Electronics: a system approach", Pearson Education
• T.L. Floyd "Electronic Devices", Prentice Hall
• Mohan, Undeland, Robbins, "Elettronica di Potenza", Edizioni Hoepli
• Rashid, M. H., 'Elettronica di Potenza', Prentice Hall

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 solamente i formulari forniti sul portale dai docenti.
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, 3 punti) è inclusa nel voto di elettronica di base.