Eletrónica Industrial

Código:

EEC0069

Sigla:

EIND

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Automação, Controlo e Sistemas de Produção Indust.

Ocorrência: 2018/2019 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MIEEC	84	Plano de estudos oficial	3	-	6	56	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

A Unidade Curricular Electrónica Industrial propõe-se dar formação aos estudantes na análise e simulação dos principais dispositivos semicondutores, conversores electrónicos de potência e interface para a rede eléctrica através: I- Da análise de sistemas electrónicos de conversão estática de energia. II- Do projecto de pequenos sistemas, equacionando a interface para a rede eléctrica e a sua adequação a diferentes tipos de carga. III- Da utilização de ferramentas computacionais de projecto. 

Resultados de aprendizagem e competências

No final da Unidade Curricular o Estudante deve ser capaz de: 1. Descrever o papel da Electrónica Industrial e da Instrumentação associada como tecnologia indispensável em várias aplicações domésticas, industriais, nos sistemas eléctricos de energia, nos transportes, etc. 2. Identificar a célula de comutação como o bloco básico associado à conversão/processamento da energia. 3. Aplicar os princípios de Modulação de Largura de Impulso para sintetizar a saída pretendida. 4. Identificar os semicondutores adequados às células de comutação, dos vários sistemas de conversão, e analizar os correspondentes circuitos de comando e protecção (térmica e eléctrica). 5. Utilizar ferramentas de simulação como ajuda ao dimensionamento dos conversores e interfaces. 6. Explicar e aplicar os conceitos da conversão CC/CC, CC/CA, CA/CC e CA/CA em regime estacionário. 7. Analisar topologias básicas de conversão CC/CC, CC/CA, CA/CC e CA/CA. 9. Explicar e aplicar a problemática da interface de fontes renováveis com a rede de alimentação.

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

Pré-requisitos: Conhecimentos de métodos de análise de circuitos eléctricos. Conhecimentos de métodos de análise de circuitos em regime transitório com técnicas clássicas e com transformada de Laplace (solução de equações diferenciais de primeira e segunda ordem). Conhecimentos de electrónica analógica e digital. 

Programa

I- Panorâmica da Electrónica Industrial e dos sistemas electrónicos de potência II- Revisão de conceitos fundamentais de circuitos eléctricos III- Introdução aos principais semicondutores da electrónica de potência e instrumentação associada. a) Características estáticas e dinâmicas de Díodos, Tirístores, TBJs, MOSFETs, IGBTs, GTOs e IGCTs. b) Circuitos de interface, de comando e de protecção de semicondutores. IV- Introdução à electrónica industrial: a) Princípio de funcionamento dos conversores electrónicos de potência b) Estudo das topologias fundamentais de conversores electrónicos de potência: Conversores CA/CC, CA/CA, CC/CC e CC/CA. Exemplos de aplicação. c) Referência à interface para a rede de conversores electrónicos de potência d) Simulação e experimentação de conversores electrónicos de potência.

Bibliografia Obrigatória

Mohan, Ned; Power electronics. ISBN: 0-471-58408-8

Bibliografia Complementar

Krein, Philip T.; Elements of power electronics. ISBN: 0-19-511701-8
Ned Mohan; First course on power electronics. ISBN: 0-9715292-4-8

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

As aulas teóricas ilustram os assuntos a tratar, utilizando uma filosofia de aprendizagem activa, com exemplos de aplicação e dimensionamento de casos de estudo típicos. As aulas teóricas são de carácter obrigatório e a participação activa do estudante será encorajada com participação em casos de estudo. A aprendizagem não presencial é incentivada com questões,  colocadas semanalmente. Nas aulas de prática laboratorial é efectuada a montagem, o estudo e a simulação de circuitos de aplicação, dos conceitos apresentados nas aulas teóricas, e é feita a avaliação das competências, ou de parte das competências, a adquirir na disciplina. Após a conclusão de cada trabalho experimental, será leccionada uma aula téorico-prática de consolidação dos conceitos fundamentais de cada trabalho prático.

Software

PSIM (www.powersys.fr), MATLAB, SPICE

Palavras Chave

Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia electrotécnica

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	50,00
Participação presencial	0,00
Teste	10,00
Trabalho laboratorial	40,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	70,00
Frequência das aulas	48,00
Trabalho escrito	8,00
Trabalho laboratorial	36,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

Só serão admitidos a exame final (EF) os estudantes que frequentarem as aulas teóricas e práticas e obtiverem um mínimo de 40% na classificação da componente de avaliação distribuída.

Fórmula de cálculo da classificação final

A nota final da disciplina é obtida do modo seguinte: NF=0.5*EF+0.4*AP+0.1*MT. Todas as avaliações são efectuadas numa escala de zero a vinte valores. EF: Exame Final, AP: Aulas Práticas, MT: Mini-Teste. A aprovação na unidade curricular está condicionada a um mínimo de 8 valores no exame final.

Provas e trabalhos especiais

Não há.

Trabalho de estágio/projeto

Não há.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Os estudantes TE, Mil., DA que não tenham frequência das aulas práticas têm de efectuar um exame prático.

Melhoria de classificação

De acordo com o artigo 10 do READ da FEUP .

Observações

Atendimento: Em hora a combinar para cada grupo de estudantes.
Nas provas escritas apenas podem utilizar máquina de calcular do tipo não alfanumérico, não programável.