Sylabus MTJ-1012

Syllabus

MTJ-1012 ELECTRONICA DE POTENCIA APLICADA

MIM. LUIS ALBERTO AKE MAY

laake@itescam.edu.mx

Semestre	Horas Teoría	Horas Práctica	Créditos	Clasificación
6	4	2	6	Ciencia Ingeniería

Prerrequisitos

ANALISIS DE CIRCUITOS ELECTRICOS. Realizar operaciones los teoremas de circuitos eléctricos de elementos pasivos y activos. ANALISIS DE CIRCUITOS ANALOGICOS. Analisis con semiconductores analógicos, resolución de ecuaciones diferenciales. ANALISIS DE CIRCUITOS DIGITALES (sensores eléctricos). MANEJO DE EQUIPO ELECTRONICO: Fuentes de poder, Osciloscopio, Multimetro, Generador de Funciones. MANEJO DE PROGRAMAS DE SIMULACION: Multisim, Orcad, Proteus.

Competencias	Atributos de Ingeniería
COMPETENCIA: Analiza y comprende el funcionamiento de los circuitos de disparo con elementos pasivos y de estado sólido, para el funcionamiento de los tiristores de potencia usados en dispositivos mecatrónicos	Aplicar, analizar y sintetizar procesos de diseño de ingeniería que resulten en proyectos que cumplen las necesidades específicas
COMPETENCIA: Conoce, comprende y aplica circuitos convertidores de CD a CD, de CD a CA y de CA a CA para el control de motores eléctricos en dispositivos mecatrónicos.	Aplicar, analizar y sintetizar procesos de diseño de ingeniería que resulten en proyectos que cumplen las necesidades específicas
COMPETENCIA: Analiza y comprende el funcionamiento de los arrancadores electromagnéticos, de estado sólido, los variadores de velocidad y frecuencia para el control de velocidad de motores eléctricos en dispositivos mecatrón	Aplicar, analizar y sintetizar procesos de diseño de ingeniería que resulten en proyectos que cumplen las necesidades específicas
COMPETENCIA: Analiza y comprende el funcionamiento de los tiristores para controlar la velocidad de motores eléctricos de corriente alterna en dispositivos mecatrónicos.	Identificar, formular y resolver problemas de ingeniería aplicando los principios de las ciencias básicas e ingeniería
COMPETENCIA: Conoce y comprende los diferentes semiconductores de potencia para rectificar señales alternas y utilizarlas en forma rectificada en motores eléctricos de corriente directa y dispositivos de estado sólido.	Identificar, formular y resolver problemas de ingeniería aplicando los principios de las ciencias básicas e ingeniería

Normatividad

Los estudiantes deben guardar silencio desde el inicio hasta el final de la Sesión de Clase. Regla Primordial en las sesiones de clase. Existen dos Advertencias a esta regla (NO existe la tercera advertencia). *--La primera advertencia consiste en solicitar al estudiante de la manera más cordial su salida de la Sesión de Clase, sanción correspondiente la respectiva falta del día de clase. *-- La segunda advertencia consiste: El estudiante que incurra por segunda ocasión en no guardar el orden dentro del aula de clase, obtendrá como sanción su expulsión de la materia, en consecuencia, debido a faltas pierde el derecho a exámenes ordinarios. *-- Formar filas uniformes, dejando un pasillo en la parte de en medio del aula, sin excepción no se podrá tomar asiento en la parte final del aula. *-- Respecto a una Petición o Solicitud de Palabra del estudiante hacia el profesor, durante la Sesión de Clase, el estudiante deberá alzar la mano. *-- Uso de Celulares o Tabletas para la ejecución de los programas desarrollados. *-- Para tener derecho a presentar cada una de las evaluaciones parciales correspondientes al semestre el alumno ha de mantener el 80% de asistencia, al término de cada parcial. *-- Las tolerancias máximas de ingreso al salón de clases, serán: 10 min., después se considerará como FALTA. *-- La falta grupal a clase será considerada doble y se dará como visto el tema del día. *-- Respetar los días (horario) y formas programadas para la entrega de los trabajos, tareas, reportes y exposiciones. El trabajo fuera de esa programación se calificará en una escala del 80%, sin excepción. *-- La falta de respeto hacia compañeros o autoridades académicas será sancionada con la expulsión del salón de clases por ese día y la reincidencia será informada vía un acta a las autoridades correspondientes. *-- Otras circunstancias, merecedoras de llamadas de atención o sanciones, serán resueltas en los tiempos y formas pertinentes. Nota: Los alumnos que no cumplan con un 50% de asistencia y no tengan el 50% de actividades por rubro no tienen derecho a primera reevaluación. Para que tenga derecho a segunda deberá cumplir con el 40% de asistencia y con el 50% de actividades por rubro. al no cumplir alguna de estas condiciones será recursar la asignatura. *-- Importante obtener, conseguir los componentes eléctricos y electrónicos (Resistencias Eléctricas AC, Motores AC, Bombilla, Contactores, Interruptores Termomagneticos y los que solicite el docente) , computadora portátil, microcontrolador, contacto de energía, red wifi móvil u host (modem) , cable de datos para la elaboración de prácticas, si el alumno ingresa al salón o taller de clases sin su material se le invitara dejar el aula o taller para no afectar a los demás alumnos.

Materiales

SYLLABUS: Materiales de Aprendizaje por Subtema. - & - FUENTES DE INFORMACIÓN: 1. Muhammad Rashid, Electronica de Potencia, Editorial ‏ : ‎ Pearson Educación; Edición 4. 2. Francisco Misael, Electronica Basica: Digital, Analogica y de Potencia, Editorial ‏ : ‎ Editorial ‏ : ‎ Independently published. EQUIPO PARA DESARROLLO: DEV KIT ESP32(DISPOSITIVO FUNDAMENTAL PARA EL CURSO). ** DISPOSITIVOS O COMPONENTES ELECTRONICOS: Resistencias distintos valores comunes 1K,10K, 220 OHM,330 OHM, 4.7 K, LEDS varios colores y tamaños, motor DC, capacitor cerámico distintos valores (103,104, 1000Uf,10uF), LED RGB, botones, interruptor , display 7 segmentos, LCD, potenciómetro distintos valores (1K, 10K), Servomotores, Sensor LDR, Sensor temperatura, Buzzer, Transistores 2n2222 y B547 npn y pnp, Relevadores, Triac, Moc3021, Focos, Diodos Rectificadores, microcontrolador. Transformador. ** EQUIPOS DE MEDICION Y EXTRA: Multímetro, voltímetro, osciloscopio, generar de funciones, fuentes de voltaje variables DC. Pilas de 1.5vdc, 9vdc, laptop o PC, Protoboard o tablilla de prácticas, cables de calibre eléctrico y electrónico distintos colores. Importante obtener, conseguir los componentes eléctricos y electrónicos (Variadores, Resistencias Eléctricas AC, Motores AC, Bombilla, Contactores, Interruptores Termomagneticos y los que solicite el docente).

Bibliografía disponible en el Itescam
Título	Autor	Editorial	Edición/Año	Ejemplares
Fundamentos de electrónica/	Boylestad, Robert L.	Pearson educación,	4a. / 1997.	7	-
Electrónica/	Hambley, Allan R.	Prentice Hall,	2a / 2008.	5	-

Parámetros de Examen
PARCIAL 1	De la actividad 1.1.1 a la actividad 3.3.3
PARCIAL 2	De la actividad 4.4.1 a la actividad 5.5.2

Contenido (Unidad / Competencia / Actividad / Material de Aprendizaje)
1. SEMICONDUCTORES DE POTENCIA. 1.1. COMPETENCIA: Conoce y comprende los diferentes semiconductores de potencia para rectificar señales alternas y utilizarlas en forma rectificada en motores eléctricos de corriente directa y dispositivos de estado sólido. 1.1.1. ACTIVIDAD 1 SUMATIVO : Realizar simulaciones por computadora de los ejercicios vistos en clase y circuitos analizados previamente. 1.1. Diodos de potencia. Electrónica de potencia: convertidores, aplicaciones . Tercera Edición. (Diodos de potencia: cap 2) (477084 bytes) 1.1.1 Características y parámetros. Electrónica de potencia: convertidores, aplicaciones . Tercera Edición. (Diodos de potencia: cap 2) (13035 bytes) 1.1.2 Rectificadores monofásicos y polifásicos. Electrónica de potencia: convertidores, aplicaciones . Tercera Edición. (Diodos de potencia: cap 2) (2697490 bytes) 1.1.3 Aplicaciones industriales. (2697490 bytes) 1.1.4 Alimentación de motores de c.c. (7156854 bytes) 1.2. Transistores de potencia. Electrónica de potencia: convertidores, aplicaciones . Tercera Edición.. (Transistores de potencia: cap 8) (7156854 bytes) 1.2.1 Tipos de transistores Bipolar (BJT). Electrónica de potencia: convertidores, aplicaciones . Tercera Edición. (Transistores de potencia: cap 8) (7156854 bytes) 1.2.2 Metal Oxido de Silicio (MOS). Electrónica de potencia: convertidores, aplicaciones . Tercera Edición. (Transistores de potencia: cap 8) (7156854 bytes) 1.2.3 Transistor bipolar de puerta aislada (IGBT). (6861756 bytes) MANUAL DE PRACTICAS DE LABORATORIO (622659 bytes)
2. TIRISTORES. 2.2. COMPETENCIA: Analiza y comprende el funcionamiento de los tiristores para controlar la velocidad de motores eléctricos de corriente alterna en dispositivos mecatrónicos. 2.2.2. ACTIVIDAD 2 FORMATIVO:Realizar el diseño y cálculos matemáticos de los circuitos con Transistores BJT , MOSFET y Tiristores para el control de velocidad de Motores. 2.1. Características y parámetros. (351118 bytes) 2.1.1 Rectificador controlado de silicio (SCR). (351118 bytes) 2.1.2 TRIAC. (351118 bytes) 2.1.3 DIAC. (1081276 bytes) 2.1.4 UJT. (1081276 bytes) 2.2. Circuitos de descarga. (351118 bytes) 2.3. Control de fase. (351118 bytes) 2.4. Relevadores de estado sólido. (513558 bytes) 2.5. Aplicaciones en sistema mecatrónicos. (500039 bytes) 2.5.1 Control de un motor de c.a. polifásicos. (2837822 bytes) 2.5.2 Módulos de potencia para control de motores. (2837822 bytes)
3. VARIADORES Y ARRANCADORES DE POTENCIA. 3.3. COMPETENCIA: Analiza y comprende el funcionamiento de los arrancadores electromagnéticos, de estado sólido, los variadores de velocidad y frecuencia para el control de velocidad de motores eléctricos en dispositivos mecatrón 3.3.3. ACTIVIDAD 3: PRACTICA DE LABORATORIO. : 3.1. Componentes. (487393 bytes) 3.1.1 Etapa rectificadora. (487393 bytes) 3.1.2 Filtro. (487393 bytes) 3.1.3 Inversor. (3152697 bytes) 3.1.4 Etapa de control. (3152697 bytes) 3.2. Modos de funcionamiento electrónico y electromecánico. (3152697 bytes) 3.2.4 Funcionamiento a par variable. (3152697 bytes) 3.2.5 Funcionamiento a potencia constante. (487393 bytes) 3.3. Arrancadores de potencia a tensión plena y reducida con dispositivos electromagnéticos y de estado sólido. (63736 bytes) 3.3.1 Técnicas de control de par y velocidad. (63736 bytes) 3.3.2 Módulo de control. (63736 bytes) 3.3.3 Módulo de potencia. (63736 bytes) 3.4. Protecciones. (5791024 bytes) 3.4.1 Termomagnéticas. (5791024 bytes) 3.4.2 De estado sólido. (1168601 bytes) (3152697 bytes) 3.2.1 Variador unidireccional. (328766 bytes) 3.2.2 Variador bidireccional. (328766 bytes) 3.2.3 Funcionamiento a par constante. (328766 bytes)
4. CONVERTIDORES DE ENERGÍA ELÉCTRICA. 4.4. COMPETENCIA: Conoce, comprende y aplica circuitos convertidores de CD a CD, de CD a CA y de CA a CA para el control de motores eléctricos en dispositivos mecatrónicos. 4.4.1. ACTIVIDAD 4 SUMATIVO :Investigar, exponer en base a simulaciones el funcionamiento de los convertidores de energía Reductor (BUCK) y Elevador (BOOST). 4.1 Inversores(CD-CA). (560728 bytes) 4.2 Flyback. (76975 bytes) 4.3 Modulación PWM, SPWM. (290304 bytes) 4.4 Ciclo convertidores (CA-CA). (232218 bytes) 4.5 Choppers ( CD-CD)----troceadores. (76975 bytes) 4.6 Reductor (BUCK). (626874 bytes) 4.7 Elevador (BOOST). (626874 bytes) 4.8 Reductor-Elevador (BUCK- BOOST). (626874 bytes) 4.9 CUK. (388071 bytes) 4.10 Variador de frecuencia para motor asíncrono. (7293332 bytes)
5. CIRCUITOS DE DISPARO. 5.5. COMPETENCIA: Analiza y comprende el funcionamiento de los circuitos de disparo con elementos pasivos y de estado sólido, para el funcionamiento de los tiristores de potencia usados en dispositivos mecatrónicos 5.5.1. ACTIVIDAD 5 FORMATIVO:Realizar el diseño y cálculos matemáticos de los circuitos con Circuitos de disparo con dispositivos digitales (Compuertas, Timers,Microcontroladores “Arduino, Esp32”), Acoplados ópticamente. 5.1 Circuitos de disparo sin aislamiento: Redes pasivas, RC. (655380 bytes) 5.2 Circuitos de disparo con aislamiento. (973357 bytes) 5.2.2 Acoplados magnéticamente. (973357 bytes) 5.5.2. ACTIVIDAD 6: PRACTICA DE LABORATORIO. : 5.3 Circuitos de disparo con dispositivos digitales. (973357 bytes) 5.3.1 Timer. (3088938 bytes) 5.3.2 Divisores de frecuencia y detectores de cruce por cero (comparadores). (1448837 bytes)

Prácticas de Laboratorio (20232024P)

Fecha	Hora	Grupo	Aula	Práctica	Descripción
2024-01-15 LUNES	08:00-11:00	6-A	Lab. de Automatización y Procesos Industriales	PRACTICA: SEGUIMIENTO DIODOS DE POTENCIA
2024-03-14 JUEVES	11:00-14:00	6-A	Lab. de Automatización y Procesos Industriales	PRACTICA : DIODOS DE POTENCIA
2024-03-15 VIERNES	08:00-11:00	6-A	Lab. de Automatización y Procesos Industriales	SEGUIMIENTO PRACTICA DIODOS DE POTENCIA
2024-05-16 JUEVES	11:00-14:00	6-A	Lab. de Automatización y Procesos Industriales	PRACTICA TRANSISTORES DE POTENCIA
2024-05-17 VIERNES	08:00-11:00	6-A	Lab. de Automatización y Procesos Industriales	PRACTICA TIRISTORES

Cronogramas (20232024P)
Grupo	Actividad	Fecha	Carrera
6 A	1.1.1 ACTIVIDAD 1 SUMATIVO : Realizar simulaciones por computadora de los ejercicios vistos en clase y circuitos analizados previamente.	2024-02-01	IMCT-2010-229
6 A	1.1.1 ACTIVIDAD 1 SUMATIVO : Realizar simulaciones por computadora de los ejercicios vistos en clase y circuitos analizados previamente.	2024-02-02	IMCT-2010-229
6 A	1.1.1 ACTIVIDAD 1 SUMATIVO : Realizar simulaciones por computadora de los ejercicios vistos en clase y circuitos analizados previamente.	2024-02-08	IMCT-2010-229
6 A	1.1.1 ACTIVIDAD 1 SUMATIVO : Realizar simulaciones por computadora de los ejercicios vistos en clase y circuitos analizados previamente.	2024-02-09	IMCT-2010-229
6 A	1.1.1 ACTIVIDAD 1 SUMATIVO : Realizar simulaciones por computadora de los ejercicios vistos en clase y circuitos analizados previamente.	2024-02-15	IMCT-2010-229
6 A	2.2.2 ACTIVIDAD 2 FORMATIVO:Realizar el diseño y cálculos matemáticos de los circuitos con Transistores BJT , MOSFET y Tiristores para el control de velocidad de Motores.	2024-02-16	IMCT-2010-229
6 A	2.2.2 ACTIVIDAD 2 FORMATIVO:Realizar el diseño y cálculos matemáticos de los circuitos con Transistores BJT , MOSFET y Tiristores para el control de velocidad de Motores.	2024-02-22	IMCT-2010-229
6 A	2.2.2 ACTIVIDAD 2 FORMATIVO:Realizar el diseño y cálculos matemáticos de los circuitos con Transistores BJT , MOSFET y Tiristores para el control de velocidad de Motores.	2024-02-23	IMCT-2010-229
6 A	2.2.2 ACTIVIDAD 2 FORMATIVO:Realizar el diseño y cálculos matemáticos de los circuitos con Transistores BJT , MOSFET y Tiristores para el control de velocidad de Motores.	2024-02-29	IMCT-2010-229
6 A	2.2.2 ACTIVIDAD 2 FORMATIVO:Realizar el diseño y cálculos matemáticos de los circuitos con Transistores BJT , MOSFET y Tiristores para el control de velocidad de Motores.	2024-03-01	IMCT-2010-229
6 A	3.3.3 ACTIVIDAD 3: PRACTICA DE LABORATORIO. :	2024-03-07	IMCT-2010-229
6 A	3.3.3 ACTIVIDAD 3: PRACTICA DE LABORATORIO. :	2024-03-08	IMCT-2010-229
6 A	3.3.3 ACTIVIDAD 3: PRACTICA DE LABORATORIO. :	2024-03-14	IMCT-2010-229
6 A	3.3.3 ACTIVIDAD 3: PRACTICA DE LABORATORIO. :	2024-03-15	IMCT-2010-229
6 A	3.3.3 ACTIVIDAD 3: PRACTICA DE LABORATORIO. :	2024-03-21	IMCT-2010-229
6 A	3.3.3 ACTIVIDAD 3: PRACTICA DE LABORATORIO. :	2024-03-22	IMCT-2010-229
6 A	4.4.1 ACTIVIDAD 4 SUMATIVO :Investigar, exponer en base a simulaciones el funcionamiento de los convertidores de energía Reductor (BUCK) y Elevador (BOOST).	2024-04-18	IMCT-2010-229
6 A	4.4.1 ACTIVIDAD 4 SUMATIVO :Investigar, exponer en base a simulaciones el funcionamiento de los convertidores de energía Reductor (BUCK) y Elevador (BOOST).	2024-04-19	IMCT-2010-229
6 A	4.4.1 ACTIVIDAD 4 SUMATIVO :Investigar, exponer en base a simulaciones el funcionamiento de los convertidores de energía Reductor (BUCK) y Elevador (BOOST).	2024-04-25	IMCT-2010-229
6 A	4.4.1 ACTIVIDAD 4 SUMATIVO :Investigar, exponer en base a simulaciones el funcionamiento de los convertidores de energía Reductor (BUCK) y Elevador (BOOST).	2024-04-26	IMCT-2010-229
6 A	4.4.1 ACTIVIDAD 4 SUMATIVO :Investigar, exponer en base a simulaciones el funcionamiento de los convertidores de energía Reductor (BUCK) y Elevador (BOOST).	2024-05-02	IMCT-2010-229
6 A	4.4.1 ACTIVIDAD 4 SUMATIVO :Investigar, exponer en base a simulaciones el funcionamiento de los convertidores de energía Reductor (BUCK) y Elevador (BOOST).	2024-05-03	IMCT-2010-229
6 A	5.5.1 ACTIVIDAD 5 FORMATIVO:Realizar el diseño y cálculos matemáticos de los circuitos con Circuitos de disparo con dispositivos digitales (Compuertas, Timers,Microcontroladores “Arduino, Esp32”), Acoplados ópticamente.	2024-05-09	IMCT-2010-229
6 A	5.5.1 ACTIVIDAD 5 FORMATIVO:Realizar el diseño y cálculos matemáticos de los circuitos con Circuitos de disparo con dispositivos digitales (Compuertas, Timers,Microcontroladores “Arduino, Esp32”), Acoplados ópticamente.	2024-05-10	IMCT-2010-229
6 A	5.5.1 ACTIVIDAD 5 FORMATIVO:Realizar el diseño y cálculos matemáticos de los circuitos con Circuitos de disparo con dispositivos digitales (Compuertas, Timers,Microcontroladores “Arduino, Esp32”), Acoplados ópticamente.	2024-05-16	IMCT-2010-229
6 A	5.5.2 ACTIVIDAD 6: PRACTICA DE LABORATORIO. :	2024-05-17	IMCT-2010-229
6 A	5.5.2 ACTIVIDAD 6: PRACTICA DE LABORATORIO. :	2024-05-23	IMCT-2010-229
6 A	5.5.2 ACTIVIDAD 6: PRACTICA DE LABORATORIO. :	2024-05-24	IMCT-2010-229

Temas para Segunda Reevaluación

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