DEPARTAMENTO DE ENGENHARIAS E CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO

Disciplina: Eletrônica de Potência A

Código: 30-392

Carga Horária: 80 (Teórica: 50h) (Prática: 30h)

Créditos: 04

Pré-Requisitos: 30-383

EMENTA

Introdução à eletrônica de potência. Dispositivos semicondutores de potência. Retificadores a diodo e tiristor. Conversores CC-CC. Projeto e implementação.

OBJETIVOS

A disciplina tem por objetivo desenvolver competências e habilidades para compreender e aplicar conceitos para montagem experimental, simulação e análise de circuitos retificadores a diodo e tiristores. Analisar e projetar conversores CC-CC, dimensionando adequadamente os dispositivos semicondutores dos circuitos retificadores e conversores CC-CC, bem como, contextualizar a aplicação de conversores em sistemas de energia renováveis.

Para atender estas competências, elencam-se alguns objetivos específicos:

- Trabalhar conceitos relacionados a características estáticas e dinâmicas de semicondutores de potência em projetos com circuitos eletrônicos;

- Identificar parâmetros básicos, configurações e princípios de funcionamento de circuitos retificadores a diodo e tiristores; 

- Implementar e projetar conversores CC-CC com o objetivo de introduzir fundamentos teóricos e práticos envolvidos na concepção e análise destes conversores;

- Analisar, compreender e aplicar métodos adequados de projetos para soluções em Engenharia;

- Ser capaz de compreender a legislação, a ética e a responsabilidade profissional e avaliar os impactos das atividades de Engenharia na sociedade e no meio ambiente por meio de aplicações em sistemas de energia renováveis;

- Interpretar problemas teóricos e aplicados com o auxílio de ferramentas computacionais para validação dos conteúdos abordados.

CONTEÚDOS CURRICULARES

UNIDADE DE ENSINO 01 – INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA ELETRÔNICA DE POTÊNCIA

Esta unidade visa trabalhar com os princípios gerais e conceitos fundamentais relacionados à área de eletrônica de potência, evidenciando, em uma visão sistêmica, a diferença entre os conversores estáticos de potência CA-CC, CC-CC, CC-CA e CA-CA, bem como as novas tendências tecnológicas e inovadoras.

TDE – Atividade conforme normatização envolvendo os conteúdos da  Unidade de Ensino 01.

UNIDADE DE ENSINO 02 – DISPOSITIVOS SEMICONDUTORES DE POTÊNCIA

A unidade visa aprofundar conceitos construtivos e operacionais dos principais dispositivos semicondutores usados na eletrônica de potência. 

Atividade Prática: Realização de atividades de simulação em software, prática em laboratório e resolução de listas de exercícios para fixação dos conteúdos trabalhados.

TDE – Atividade conforme normatização envolvendo os conteúdos da  Unidade 02.

UNIDADE DE ENSINO 03 – CONVERSORES CA-CC

A unidade visa desenvolver conhecimentos sobre o funcionamento, análise, projeto e aplicação de retificadores não controlados, controlados e semicontrolados, tanto monofásicos quanto trifásicos e as suas  aplicações na eletrônica de potência.

Atividade Prática: Realização de atividades de simulação em software, prática em laboratório e resolução de listas de exercícios para fixação dos conteúdos trabalhados.

TDE – Atividade conforme normatização envolvendo os conteúdos da  Unidade 03.

UNIDADE DE ENSINO 04 – CONVERSORES CC-CC

A unidade visa desenvolver conhecimentos sobre o funcionamento, análise, projeto e aplicação de conversores CC-CC não isolados e isolados. 

Atividade Prática: Realização de atividades de simulação em software, prática em laboratório e resolução de listas de exercícios para fixação dos conteúdos trabalhados.

TDE – Atividade conforme normatização envolvendo os conteúdos da  Unidade 04.

UNIDADE DE ENSINO 05 – PROJETO E IMPLEMENTAÇÃO

A unidade visa  consolidar os conhecimentos obtidos com a implementação de projetos envolvendo uma aplicação na área estudada.

Atividade Prática: Realização de atividades implementação de projetos práticos para fixação dos conteúdos trabalhados.

TDE – Atividade conforme normatização envolvendo os conteúdos da  Unidade 05.

METODOLOGIA

Visando desenvolver competências apresentadas, as aulas serão desenvolvidas de forma variada e terão como metodologias: a tradicional (expositivo-dialogadas com estudos dirigidos), e a ativa. No intuito de desenvolver as competências inerentes à disciplina, poderão ser utilizados recursos de multimídia como projetores de imagem e vídeo, a contextualização das atividades práticas serão direcionadas em laboratório e softwares de simulação. Os alunos desenvolverão Trabalhos Discentes Efetivos (TDE) no total de 20h, envolvendo pesquisas bibliográficas, resolução de exercícios, projetos direcionados com e sem auxílio de softwares específicos envolvendo a aplicação dos conceitos trabalhados à área de eletrônica de potência. A fixação dos conteúdos será por meio de resolução de exercícios, estudo de casos, atividades de laboratório e relatórios. Dentre as atividades a serem realizadas durante as 80 horas previstas nesta disciplina, constam 20 horas de atividades extensionistas.

AVALIAÇÃO

A avaliação da disciplina se propõe a verificar se as competências técnicas, cognitivas e comportamentais propostas neste plano de ensino foram desenvolvidas pelo acadêmico, por meio dos seguintes instrumentos de avaliação: provas escritas e TDE’s (20% da nota). 

As avaliações serão realizadas ao longo do semestre e distribuídas uniformemente de acordo com o plano de ensino. No instrumento de avaliação haverá de forma explícita e por escrito o valor de cada questão.

BIBLIOGRAFIA BÁSICA

AHMED, A. Eletrônica de potência. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2014.

ARRABAÇA, D. A.; GIMENEZ, S. P. Eletrônica de potência: conversores de energia CA/CC: teoria, prática e simulação. 2. ed. São Paulo: Érica, 2014.

HART, D. W. Eletrônica de potência. São Paulo: McGraw-Hill, 2012. 

BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR

ERICKSON, R. W.; MAKSIMOVIC, D. Fundamentals of power electronics, 2. ed. Kluwer Academic Pub, 2001.

MOHAN, N.; UNDELAND, T. M.; ROBBINS, W. P. Power Electronics: Converters, Applications and Design. 3. ed. New York: John Wiley & Sons, 2002.

MOHAN, N. Máquinas Elétricas e Acionamentos: Curso Introdutório. LTC, 2015.

MOHAN, N. Eletrônica de Potência: Curso Introdutório. São Paulo: LTC, 2014.

RASHID, M. H. Power Electronics: Circuits, Devices, and Applications. 2. ed. Upper Saddle River: Prentice Hall, 1993.