Browsing by Author "Rojas Monrroy, Felipe Antonio"
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Thesis Diseño de convertidor de potencia con fines eduacionales(Universidad Técnica Federico Santa María, 2026-07-06) Rojas Monrroy, Felipe Antonio; Peralta, Alejandro; Departamento de Electrónica; Pérez Leiva, Marcelo AlejandroHoy en día, las experiencias prácticas del laboratorio de Electrónica Industrial se verían enormemente beneficiadas al disponer de una estructura de convertidor segura y didáctica, que permita configurar distintas topologías y facilite el aprendizaje de los estudiantes. En este trabajo de título se presenta el diseño y la implementación de un convertidor de potencia de puente completo (full-bridge), concebido específicamente para mejorar los módulos existentes, priorizando en todo momento la protección del usuario y del equipo. El diseño propuesto se fundamenta en la separación estricta de dos grandes bloques: la etapa de potencia y la etapa de manejo de disparos. En la potencia, el sistema maneja un bus DC, apoyado por un condensador DC-link y emplea un módulo encapsulado con cuatro semiconductores IGBT, lo que minimiza la inductancia parásita. Por su parte, la etapa de control opera aislada galvánicamente, utilizando receptores de señales PWM por fibra óptica para asegurar la inmunidad frente al ruido electromagnético y fuentes independientes para cada gate driver. Para garantizar la integridad del convertidor frente a errores de operación en el laboratorio, se desarrollaron lógicas de conmutación mediante dos modos de funcionamiento seleccionables a través de un switch mecánico. El modo complementario inyecta de forma analógica un tiempo muerto fijo, mientras que el modo independiente utiliza compuertas lógicas (AND/NOT) para bloquear físicamente el encendido simultáneo de los transistores de una misma rama, previniendo cortocircuitos cruzados. Todo este modelado matemático y de simulación se materializó en el diseño de una placa de circuito impreso (PCB), aplicando rigurosas reglas de espaciado eléctrico para separar los planos de potencia de los de disparo. Finalmente, se llevó a cabo la validación experimental con pruebas a 30 V; los resultados de voltaje y corriente sobre una carga RLC confirmaron que el equipo físico replica con gran exactitud el comportamiento proyectado en las simulaciones, consolidando una plataforma confiable para la docencia.
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