TPSEE 3

Questo libro è quello conclusivo del percorso di Tecnologia e Progettazione di Sistemi Elettrici ed Elettronici e permette di consolidare la preparazione acquisita integrando le diverse materie in preparazione all’Esame di Stato. Affronta due grandi temi, quello dell’Elettronica di potenza, fondamentale per alimentare i circuiti con le loro diverse richieste di tensione e corrente, e quello dei trasduttori e della loro catena di acquisizione, argomento peculiare dell’Elettronica e fondamentale nei temi d’Esame.

Questi due macrotemi sono suddivisi in diversi capitoli e sono corredati da alcuni capitoli accessori che ricalcano le richieste del territorio dove sono inserito come docente, ma che rimangono talmente validi che sono adottabili ovunque (te ne accorgerai quando li vedrai scritti nell’indice).

Rispetto alle linee guide ministeriali, non è presente alcuna sezione relativa al diritto al lavoro e all’economia aziendale, argomenti che però sono presenti e studiabili sul manuale tecnico acquistabile e utilizzabile durante l’Esame.

Gli argomenti affrontati divisi per capitolo sono:

1. Richiami sui componenti passivi e le leggi di Ohm e Kirchhoff
   • Resistori condensatori, induttori, Ohm e Kirchhoff: se è chiaro questo, non si va da nessuna parte
2. Transistor BJT e MOSFET: fisica di funzionamento e polarizzazione a emettitore/source comune
   • È presente un laboratorio per l’analisi sperimentale e critica delle curve caratteristiche di BJT e MOSFET
3. Motori DC, brushless e stepper, ponte H e controllo PWM
   • Questo capitolo prevede una teoria sviluppata a gruppi, ricercandola online ma guidata da link nel testo
   • Sono presenti tre esperienze laboratoriali per il controllo di velocità e direzione di un motore DC
4. Elettronica di potenza: transistor DMOS
   • Capitolo spinto dal punto di vista teorico e fisico, adatto a chi vuole approfondire le fisica e le geometrie che stanno alla base dei transistor di potenza odierni
5. Elettronica di potenza: circuiti lineari
   • Capitolo semplice per dare a tutti la possibilità di comprendere le basi di funzionamento dei circuiti di potenza
6. Elettronica di potenza: switched capacitor
   • Capitolo molto matematico e tecnico, utile per dare visione di ciò che ci si può aspettare nel proseguimento degli studi tecnici
   • È presente un laboratorio che guida alla realizzazione pratica di una pompa di carica
7. Elettronica di potenza: DCDC converter con induttori
   • È presente un laboratorio che analizza il funzionamento di un buck converter applicato ad un pannello solare
8. Elettronica di potenza: dissipazione temica
   • Capitolo che chiarifica gli aspetti termici dei dispositivi di potenza, affrontando il tema dell’efficienza energetica
9. Batterie
   • Argomento specifico per il territorio, ma chi oggigiorno non ha bisogno di una batteria?
10. Transducers (capitolo totalmente in lingua inglese CLIL)
    • This topic is the easiest one and is covered in English. The theory is absent and the exercises guide the students online to search for the transducer parameters. You will learn their definitions and how to find them on the datasheets
11. Circuiti di condizionamento: schemi a blocchi e dinamiche
    • Capitolo semplice ma estremamente importante per comprendere i trasferimenti di segnale tra un blocco e il successivo
12. Circuiti di condizionamento: fotodiodi e convertitori IV
    • Prima tipologia di trasduttori, con uscita in corrente, e relativo condizionamento
    • Vengono affrontati anche i filtri
    • Sono presenti quattro laboratori, tra caratterizzazione di un fotodiodo e circuiti che lo utilizzano
13. Circuiti di condizionamento: strain gauges e INA
    • Seconda tipologia di sensori, con uscita resistiva differenziale, e relativo condizionamento
    • Viene affrontato il tema delle tolleranze e del loro effetto sull’uscita
14. Circuiti di condizionamento: sensori di temperatura e digitalizzazione
    • Terza tipologia di sensori, con uscita di diversa natura, e relativi condizionamenti
    • Esercizi di progetto molto simili all’Esame di Stato, con progettazione anche di schemi a blocchi per l’acquisizione di segnali d parte dei microcontrollori
15. Appendice sulle linee di trasmissione
    • Argomento specifico del territorio, per il quale non viene proposta teoria ma solo esercizi