ProgrammazioneFinale 4F TPSEE Cuoghi Grenzi

PROGRAMMAZIONE FINALE
I.T.I.S. “E. Fermi“ a.s. 2013/2014
Disciplina: TECNOLOGIE e PROGETTAZIONE dei SISTEMI ELETTRICI ed ELETTRONICI
Prof.ssa: Cuoghi Stefania
I.T.P.: Grenzi Giordano
Classe: 4° F
ore settimanali 3 (2); ore annuali 99 (66)
CONTENUTI DISCIPLINARI
A) SEMICONDUTTORI E DIODO
Le proprietà fisiche dei semiconduttori e drogaggio dei semiconduttori
La giunzione P-N e la polarizzazione diretta e inversa
Diodo rettificatore e diodo zener: caratteristica corrente-tensione, tensione di soglia e di rottura,
corrente inversa di saturazione, modelli equivalenti
B) CONVERTITORI
Alimentatore non stabilizzato a ponte di diodi: convertitore AC/DC
- dimensionamento del trasformatore
- scelta del diodo in base ai parametri di progetto
- dimensionameto del filtro capacitivo
- analisi delle forme d'onda e del fattore di ripple
Stabilizzatore di tensione con diodo zener:
-principio di funzionamento
- scelta del diodo in base ai parametri di progetto
- analisi delle variazioni di correnti e tensioni in ingresso e in uscita
C) LA LUCE E I DISPOSITIVI A SEMICONDUTTORE
La luce e proprietà: frequenza, lunghezza d'onda, spettro delle onde elettromagnetiche
- Sistemi fotovoltaici a energia rinnovabile: cenni sulla produzione e sulla distribuzione
dell'energia elettrica, la cella fotovoltaica, moduli fotovoltaici , punto di massima potenza
D) TRANSISTOR BIPOLARI A GIUNZIONE (BJT)
Struttura e parametri
Curve caratteristiche
- caratteristiche volt-amperometriche di ingresso (IB,VBE)
- caratteristiche volt-amperometriche di uscita (IC, VCE)
Polarizzazione
- studio della polarizzazione per via grafica
- studio della polarizzazione per via analitica
Il transistor come amplificatore a emettitore comune
Il transistor come interruttore di potenza: applicazioni in funzionamento ON/OFF
E) TRANSISTOR MOSFET
Struttura e parametri
MOSFET ad arricchimento a canale n: transcaratteristica (ID,VGS) e caratteristica I-V di uscita
(ID,VDS)
F) IL MOTORE IN CORRENTE CONTINUA
Il campo magnetico
- Il vettore induzione magnetica, legge di Lenz, legge di Lorenz
- Forze meccaniche e coppie in una spira immersa in un campo magnetico
- Struttura e principio di funzionamento del motore in corrente continua
G) ALIMENTATORI SWITCHING
Segnali PWM: generazione e controllo PWM di un motore DC
Alimentatori Switching: (Boost, Back Converter) funzionamento e dimensionamento
Lettura datasheet: Schema a blocchi e caratteristiche del regolatore LM3524
Progetto, realizzazione e documentazione del sistema di controllo analogico in catena chiusa della
velocità di un motore DC e dinamo tachimetrica con Lm3524.
ATTIVITA' DI PROGETTAZIONE
Alimentatore stabilizzato con cella zener e BJT: progetto, montaggio e misure:
o
Dimensionamento del trasformatore
o
Rettificatore a doppia semionda
o
Filtro
o
Regolatori di tensione con diodi zener
o
Regolatori di potenza con BJT
o
Stabilizzatori integrati (78Lxx)
o
Regolatori di tensione integrati, per tensione di uscita variabile (LM117)
Pannelli solari:
o
Misura e grafico della caratteristica tensione corrente di un pannello fotovoltaico e
vuoto e alla variazione del carico
o
Grafico in Excell della potenza erogata da un pannello fotovoltaico, individuazione
del punto di massima potenza
Controllo di un motore in corrente continua con tecnica PWM
o
Generatore PWM
o
Controllo della velocità del motore in c.c. con tecnica PWM realizzata con un circuito
analogico retroazionato dalla tensione proveniente da una dinamo tachimetrica;
o
Produzione delle tavole esecutive di progetto (schemi a blocchi, schemi elettrici, schemi
logici, circuiti stampati, schemi di cablaggio)
Modena, giugno 2014
Gli insegnanti:
Cuoghi Stefania
Grenzi Giordano
I rappresentanti degli studenti