Sistemas de Eletrónica

Código:

EEC0097

Sigla:

SELE

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	20	Plano de estudos oficial	4	-	6	56	162

Língua de trabalho

Português - Suitable for English-speaking students

Objetivos

A Unidade Curricular (UC) é orientada ao projeto e centrada no estudo de métodos e arquiteturas para conceção de sistemas de engenharia baseados em conversores e sistemas eletrónicos de potência.
Pretende alargar o leque de conhecimentos no domínio das estruturas de conversão de baixa e alta potência e dos métodos de controlo de conversores eletrónicos de potência, bem como focar a atenção nos aspetos normativos da ligação à rede elétrica destes sistemas. Pretende, ainda, focar tecnologias modernas nos domínios de aplicação em estudo com impacto na eficiência energética, na dinâmica de controlo e na compatibilidade eletromagnética.

Resultados de aprendizagem e competências

A UC pretende dotar o estudante de competências que lhe permitam:
1. Analisar e avaliar criticamente as soluções tecnológicas existentes e os desenvolvimentos atuais no domínio dos sistemas de eletrónica, ao nível das topologias de conversão, dos métodos de controlo (hardware e software) e das características de funcionamento (estáticas e dinâmicas)
2. Projetar e integrar subsistemas eletrónicos, analógicos e digitais, de sinal e de potência, considerando, nomeadamente:
i) os níveis de energia envolvidos nos diferentes subsistemas, e
ii) o desempenho estático e dinâmico dos sistemas de controlo
3. Incorporar no projeto conceitos fundamentais de compatibilidade eletromagnética
4. Satisfazer diretivas e normas europeias no domínio dos sistemas de eletrónica
5. Trabalhar em grupo
6. Elaborar relatórios técnicos e fazer apresentações orais

Modo de trabalho

Presencial

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

Pré-requisitos: conhecimentos suficientes de eletrónica de sinal e de potência, de processamento de sinal, de microcontroladores e de teoria de controlo.

Programa

1. Circuitos e sistemas de conversão eletrónica de energia
1.1. Fontes de alimentação comutadas com isolamento
1.2. Conversores baseados em ressonância
1.3. Conversores multinível
1.4. Interface para a rede elétrica de conversores eletrónicos de potência
2. Compatibilidade eletromagnética
2.1. Diretiva europeia de compatibilidade eletromagnética
2.2. Emissão conduzida e radiada. Suscetibilidade. A compatibilidade eletromagnética em sistemas de eletrónica
2.3. Projeto de circuitos e sistemas. Filtragem, blindagem
3. Os sistemas de eletrónica e o ambiente
3.1. Diretivas WEEE, RoHS e EuP

Bibliografia Obrigatória

Mohan, Ned; Power Electronics. ISBN: 0-471-30576-6
Wu Bin; High power converters and AC drives. ISBN: 978-0-471-73171-9
Teodorescu Remus; Grid converters for photovoltaic and wind power systems. ISBN: 978-0-470-05751-3

Bibliografia Complementar

EN 61000 - Electromagnetic Compatibility, IEC
Tihanyi, László; Electromagnetic compatibility in power electronics. ISBN: 0-7506-2379-9
Skvarenina Timothy L. 340; The power electronics handbook. ISBN: 0-8493-7336-0

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

As aulas teóricas compreendem:
1. Exposição das matérias da unidade curricular
2. Apresentação e discussão de exemplos
3. Análise coletiva do desenvolvimento dos trabalhos práticos

As aulas práticas são de acompanhamento relativas a:
1. Trabalhos de simulação ou de síntese
2. Trabalhos experimentais

Software

PSIM
Matlab

Palavras Chave

Ciências Tecnológicas > Tecnologia > Tecnologia energética > Veículos eléctricos
Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia de simulação
Ciências Tecnológicas > Tecnologia > Tecnologia energética > Sistemas da rede eléctrica
Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia electrónica
Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia electrotécnica
Ciências Tecnológicas > Tecnologia > Tecnologia energética > Energias renováveis

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	50,00
Trabalho laboratorial	30,00
Trabalho prático ou de projeto	20,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Apresentação/discussão de um trabalho científico	2,00
Estudo autónomo	36,00
Frequência das aulas	54,00
Trabalho escrito	30,00
Trabalho laboratorial	40,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

De acordo com as Normas Gerais de Avaliação no que respeita a assiduidade e obter um mínimo de 40% na média pesada da classificação dos trabalhos práticos.

Fórmula de cálculo da classificação final

Componentes de avaliação:
1- Trabalho de simulação ou de síntese (SIM)
2- Trabalho experimental (EXP)
3- Exame (EXA), sem consulta, com a duração de 2 horas

Em qualquer caso, a classificação é individual. Os trabalhos são objeto de relatório escrito e de apresentação oral.
O trabalho de simulação ou síntese pode ser individual ou de grupo. O trabalho de simulação avalia a capacidade de analisar, modelar e simular sistemas de conversão estática de energia e métodos de controlo, bem como a criatividade na formulação de hipóteses de soluções. O trabalho de síntese avalia a capacidade de pesquisar e comparar soluções, realizar o estado da arte, praticar a análise crítica e sintetizar informação.
O trabalho experimental é feito em grupo. Avalia a capacidade de projetar, implementar, avaliar e analisar criticamente soluções, bem como avalia a capacidade de trabalho em grupo. A apresentação oral dos trabalhos avalia os diferentes aspetos de comunicar em público para uma audiência específica.
O exame avalia a capacidade de analisar o funcionamento de sistemas eletrónicos de conversão de energia baseados em diferentes topologias e métodos de controlo, bem como a amplitude e a solidez dos conhecimentos adquiridos e o rigor técnico-científico.

Cálculo da Classificação Final:

CF=0.2*SIM+0.3*EXP+0.5*EXA

Todas as componentes são avaliadas entre 0,0 e 20,0 valores. A aprovação na UC está condicionada a uma classificação mínima de 40% no exame.

A obtenção de classificação final superior a 18 valores está sujeita à prestação de um exame oral abordando todas as matérias e componentes de avaliação da UC, incluindo o trabalho de simulação e o trabalho experimental. A classificação neste exame é a classificação final da UC.

Provas e trabalhos especiais

Não há.

Trabalho de estágio/projeto

Não há.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Não há. Os trabalhos práticos podem ser realizados fora do horário das aulas práticas, sendo obrigatórios para todos os estudantes inscritos (ordinários, TEs, DAs, militares, atletas...). Estudantes com condições especiais de frequência devem fazer um exame prático final (com uma parte de simulação e outra experimental).

Melhoria de classificação

Qualquer das partes (trabalho de simulação/síntese, trabalho experimental ou exame) pode ser melhorada, nas épocas oficialmente a isso destinadas.