Ingeniería de Convertidores Resonantes y Alta Frecuencia — LLC, ZVS/ZCS, magnetismo avanzado aborda el diseño y modelado de topologías resonantes aplicadas en sistemas de potencia para aeronaves eléctricas, incluyendo eVTOL y UAM, integrando principios de magnetismo avanzado y técnicas de conmutación suave como ZVS y ZCS. Se estudian métodos de simulación y optimización que involucran análisis de pérdidas electromagnéticas, comportamiento no lineal de núcleos magnéticos y dinámica térmica, apoyados en herramientas de modelado como FEM y simuladores SPICE, con foco en el cumplimiento de requisitos de eficiencia energético-térmica y alta densidad de potencia en sistemas LLC resonantes dentro del contexto aeronáutico.
El laboratorio dispone de capacidades avanzadas para pruebas HIL/SIL, adquisición y procesamiento de datos en alta frecuencia, además de ensayos EMC, vibración y resistencia a interferencias electromagnéticas, garantizando trazabilidad y certificación bajo normativa aplicable internacional y estándares típicos de la industria aeronáutica. La formación en este campo habilita perfiles profesionales como ingeniero de sistemas de potencia, especialista en convertidores resonantes, ingeniero de certificación, y desarrollador de sistemas de control de conmutación, contribuyendo a la innovación en electrónica de potencia para plataformas aéreas emergentes.
Palabras clave objetivo (naturales en el texto): ingeniero de convertidores, ZVS, ZCS, LLC resonante, magnetismo avanzado, simulación FEM, EMC, certificación aeronáutica, sistemas de potencia aviónica.
263.000 €
Aprenderás a integrar todo el proceso de desarrollo de producto desde la concepción del modelo hasta su validación final, aplicando metodologías centradas en el usuario. Desarrollarás competencias en diseño paramétrico, ergonomía, simulación, materiales sostenibles, visualización 3D y gestión de manufactura, garantizando soluciones eficientes, seguras y alineadas con los estándares industriales actuales.
Aprenderás a integrar todo el proceso de desarrollo de producto desde la concepción del modelo hasta su validación final, aplicando metodologías centradas en el usuario. Desarrollarás competencias en diseño paramétrico, ergonomía, simulación, materiales sostenibles, visualización 3D y gestión de manufactura, garantizando soluciones eficientes, seguras y alineadas con los estándares industriales actuales.
Requisitos recomendados: Conocimientos sólidos en análisis de circuitos, electrónica de potencia y teoría de control. Nivel de inglés B2+ / C1 (se valorará conocimiento de ES). Se proporcionarán recursos de apoyo si es necesario.
1.1 Fundamentos de Convertidores Resonantes: definición, principios de resonancia y ventajas frente a la conmutación clásica
1.2 LLC, ZVS y ZCS: topologías resonantes principales, diferencias de operación y criterios de selección para aplicaciones navales
1.3 Magnetismo de Alta Frecuencia: diseño de núcleos, inductores y transformadores para convertidores resonantes; pérdidas, acoplamiento y saturación
1.4 Modelado y simulación de convertidores: herramientas SPICE/PSIM/Simulink, modelos de pérdidas y optimización de rendimiento
1.5 Diseño térmico y fiabilidad: gestión de calor, distribución de temperatura, refrigeración, envejecimiento y mantenibilidad
1.6 Control de conmutación suave: estrategias de ZVS/ZCS, control de disparo, sincronización y robustez ante variaciones de carga
1.7 Pruebas, EMI/EMC y certificaciones: pruebas de rendimiento, compatibilidad electromagnética y cumplimiento de normativas
1.8 Análisis de riesgos y rendimiento: uso de TRL/CRL/SRL, planificación de desarrollo y mitigación de riesgos
1.9 Propiedad intelectual y estrategia de mercado: patentes, gestión de IP y time-to-market para tecnologías de resonancia
1.10 Case clinic: go/no-go con risk matrix: ejercicio práctico de especificación, diseño, verificación y decisión de continuación o pivote
2.2 Principios de Convertidores Resonantes: LLC, ZVS/ZCS y Magnetismo
2.2 LLC: fundamentos, arquitectura y condiciones de resonancia
2.3 ZVS/ZCS: conmutación suave, técnicas de control y ventajas
2.4 Magnetismo de alta frecuencia: diseño de núcleos, pérdidas y acoplamiento
2.5 Modelado y análisis de resonancia: ecuaciones, parámetros clave y estabilidad
2.6 Diseño de bobinas y transformadores para resonancia: acoplamiento, parasitos y EMI
2.7 Eficiencia, pérdidas y gestión térmica en convertidores resonantes
2.8 Control de frecuencia y estrategia de conmutación en LLC/ZVS/ZCS
2.9 Métodos de simulación y validación: SPICE, FEM, MBSE y pruebas
2.20 Casos de estudio y aplicaciones: fuentes de alimentación, inversores y cargadores de alta potencia
3.3 Fundamentos de Convertidores Resonantes LLC: definición, ventajas y aplicaciones
3.2 Topologías LLC: configuración, acoplamiento magnético y operación en resonancia
3.3 Principio de conmutación suave: ZVS y ZCS en convertidores resonantes
3.4 Magnetismo aplicado: diseño de inductores y transformadores para LLC
3.5 Modelado y simulación: ecuaciones, resonancia y herramientas (SPICE/Simulink)
3.6 Componentes clave: semiconductores, capacitores de alta tensión e inductores
3.7 Análisis de pérdidas, eficiencia y térmica en LLC
3.8 Filtrado, regulación de salida y control de estabilidad
3.9 Diseño para entornos marinos: EMI, protección y ruggedness
3.30 Casos prácticos: aplicaciones en sistemas de potencia navales y propulsión eléctrica
4.4 Fundamentos de Convertidores Resonantes: teoría de la resonancia, diferencias entre LLC y ZVS/ZCS y el papel del magnetismo de alta frecuencia
4.2 Arquitecturas y topologías: LLC, ZVS y ZCS, ventajas, limitaciones y criterios de selección
4.3 Modelado y simulación: ecuaciones de resonancia, modelos en SPICE/Simulink y validación de predicciones
4.4 Dimensionamiento de Convertidores Resonantes: selección de inductancias, capacitancias, frecuencia resonante y criterios de carga
4.5 Diseño de magnetismo avanzado: selección de núcleos, pérdidas en devanados, acoplamiento y gestión térmica
4.6 Conmutación suave ZVS/ZCS: condiciones de operación, estrategias de control de frecuencia y ciclo de trabajo
4.7 Análisis de pérdidas y eficiencia: pérdidas en conmutación, pérdidas en núcleo, resistencia de devanado y EMI
4.8 Control y estabilidad: estructuras de control, realimentación, robustez ante perturbaciones y endurecimiento ante fallos
4.9 Diseño de drivers, protecciones y seguridad: interface de control, protecciones ante sobrecorriente/short-circuit y arranque suave
4.40 Casos de estudio y verificación: diseño y evaluación de un convertidor resonante para una carga dada
**Módulo 5 — Introducción a la Resonancia y Magnetismo**
5. 5 Conceptos Fundamentales: Resonancia en Circuitos Eléctricos
5. 5 Magnetismo: Principios y Aplicaciones en Diseño de Convertidores
3. 3 Componentes Clave: Inductores y Transformadores de Núcleo
4. 4 Análisis de Circuitos Resonantes: Métodos y Herramientas
5. 5 Introducción a los Convertidores Resonantes: Tipos y Ventajas
6. 6 Diseño Básico de Inductores y Transformadores
7. 7 Materiales Magnéticos: Selección y Características
8. 8 Modelado y Simulación de Circuitos Resonantes
9. 9 Conceptos de Pérdidas: Histeresis, Corrientes Parásitas
50. 50 Ejemplos Prácticos y Aplicaciones Iniciales
**Módulo 6 — Fundamentos de Circuitos Resonantes y Magnetismo**
6.6 Introducción a los Circuitos Resonantes: Principios y Aplicaciones
6.2 Componentes Clave: Capacitores, Inductores y Resonancia
6.3 Magnetismo Fundamental: Ley de Ampère y Ley de Faraday
6.4 Análisis de Circuitos Resonantes Serie y Paralelo
6.5 Diseño de Inductores y Transformadores: Núcleos y Bobinados
6.6 Perdidas en Componentes Magnéticos: Histeresis y Corrientes Parásitas
6.7 Herramientas de Simulación para Circuitos Resonantes
6.8 Selección de Componentes: Criterios y Especificaciones
6.9 Introducción a las Topologías Resonantes LLC, ZVS/ZCS
6.60 Aplicaciones Comunes de Circuitos Resonantes
**Módulo 7 — Introducción a la Resonancia y Magnetismo**
7.7 Principios Fundamentales de la Resonancia en Circuitos Eléctricos
7.2 Componentes Clave: Inductores y Capacitores en Sistemas Resonantes
7.3 Introducción al Magnetismo: Leyes de Faraday y Ampère
7.4 Conceptos de Flujo Magnético y Densidad de Flujo
7.7 Modelado de Inductores: Análisis de Pérdidas y Materiales Ferromagnéticos
7.6 Introducción a los Convertidores Resonantes: Ventajas y Aplicaciones
7.7 Tipos de Resonancia: Serie y Paralelo en Circuitos
7.8 Introducción a la Topología LLC: Funcionamiento Básico
7.9 Diseño Preliminar de un Circuito Resonante Simple
7.70 Análisis de Simulación: Herramientas y Técnicas Iniciales
**Módulo 8 — Resonancia, LLC y ZVS/ZCS: Conceptos Clave**
8. 8 Introducción a la Resonancia en Electrónica de Potencia.
8. 8 Principios Fundamentales de los Convertidores Resonantes.
3. 3 Topología LLC: Funcionamiento y Diseño Básico.
4. 4 ZVS (Zero Voltage Switching) y ZCS (Zero Current Switching): Ventajas y Aplicaciones.
5. 5 Análisis de Circuitos Resonantes: Frecuencia de Resonancia y Factor Q.
6. 6 Componentes Clave: Inductores, Capacitores y Transformadores en Convertidores Resonantes.
7. 7 Control de Convertidores Resonantes: Modulación por Frecuencia.
8. 8 Modelado y Simulación de Convertidores Resonantes LLC.
8. 8 Aplicaciones Comunes: Cargadores, Fuentes de Alimentación y más.
80. 80 Ventajas y Desventajas de los Convertidores Resonantes.
**Módulo 9 — Introducción a la Resonancia y Magnetismo**
9.9 Conceptos Fundamentales de Resonancia: Circuitos RLC, Frecuencia de Resonancia.
9.9 Introducción al Magnetismo: Ley de Ampère, Ley de Faraday, Inductancia.
9.3 Componentes Magnéticos: Núcleos, Bobinas, Transformadores.
9.4 Principios de los Convertidores Resonantes: Tipos y Arquitecturas.
9.5 Ventajas y Desventajas de los Convertidores Resonantes.
9.6 Aplicaciones de los Convertidores Resonantes.
9.7 Herramientas de Simulación para Convertidores Resonantes.
9.8 Análisis de Circuitos Resonantes en Estado Estacionario.
9.9 Fundamentos del Diseño de Componentes Magnéticos.
9.90 Introducción a las Técnicas ZVS y ZCS.
**Módulo 1 — Introducción a la Resonancia y Magnetismo**
1.1 Principios de la Resonancia en Convertidores de Potencia
1.2 Conceptos Fundamentales de LLC, ZVS y ZCS
1.3 Introducción al Magnetismo en Sistemas de Alta Frecuencia
1.4 Componentes Pasivos: Inductores y Transformadores
1.5 Análisis de Circuitos Resonantes: Series y Paralelos
1.6 Selección de Componentes: Criterios y Especificaciones
**Módulo 2 — Análisis y Diseño LLC, ZVS/ZCS**
2.1 Topología LLC: Principios de Funcionamiento y Ventajas
2.2 Análisis del Estado Estacionario en LLC
2.3 Diseño de Circuitos LLC: Resonancia, Frecuencia y Carga
2.4 Técnicas ZVS (Zero-Voltage Switching) y ZCS (Zero-Current Switching)
2.5 Diseño de Circuitos ZVS/ZCS: Estrategias y Consideraciones
2.6 Implementación Práctica y Optimización de Diseño
**Módulo 3 — Magnetismo Avanzado y Alta Frecuencia**
3.1 Diseño de Inductores y Transformadores de Alta Frecuencia
3.2 Materiales Magnéticos: Selección y Propiedades
3.3 Pérdidas en Núcleos Magnéticos: Modelado y Mitigación
3.4 Diseño de Transformadores Resonantes: Criterios y Cálculos
3.5 Análisis de Campos Magnéticos: Simulación y Diseño
3.6 Efectos de la Alta Frecuencia en el Magnetismo
**Módulo 4 — Aplicaciones de Convertidores Resonantes**
4.1 Aplicaciones de Convertidores Resonantes en la Industria
4.2 Diseño de Fuentes de Alimentación de Alta Eficiencia
4.3 Aplicaciones en Carga de Baterías y Electrónica de Consumo
4.4 Convertidores Resonantes en Sistemas de Energía Renovable
4.5 Aplicaciones Médicas y Sistemas de Potencia de Precisión
4.6 Estudios de Caso: Ejemplos de Implementación y Resultados
**Módulo 5 — Optimización y Control de Convertidores**
5.1 Técnicas de Control para Convertidores Resonantes
5.2 Control de Frecuencia y Modulación por Ancho de Pulso
5.3 Optimización de la Eficiencia Energética
5.4 Protección y Seguridad en Convertidores Resonantes
5.5 Diseño de Circuitos de Control Digital
5.6 Implementación y Ajuste de Algoritmos de Control
**Módulo 6 — Pruebas, Mediciones y Simulaciones**
6.1 Instrumentación y Medición en Convertidores Resonantes
6.2 Técnicas de Prueba y Validación de Diseños
6.3 Simulación de Circuitos: Herramientas y Metodologías
6.4 Análisis de Resultados: Interpretación y Calibración
6.5 Evaluación de Rendimiento: Eficiencia, Regulación y Ruido
6.6 Informe de Diseño y Documentación de Proyectos
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Si, contamos con certificacion internacional
Sí: modelos experimentales, datos reales, simulaciones aplicadas, entornos profesionales, casos de estudio reales.
No es obligatoria. Ofrecemos tracks de nivelación y tutorización
Totalmente. Cubre e-propulsión, integración y normativa emergente (SC-VTOL).
Recomendado. También hay retos internos y consorcios.
Sí. Modalidad online/híbrida con laboratorios planificados y soporte de visados (ver “Visado & residencia”).
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