Search

Un dels apartats fonamentals de tota obra de teatre és la seva escenografia, que es compon per tots aquells elements decoratius que ajudaran als actors a explicar una història. Sovint es requereix que aquests elements siguin mòbils, i puguin ser controlats pel tècnic des de la seva taula de control. Per això en aquest treball es detalla el procés de disseny i desenvolupament d’un dispositiu que permeti el control de varius servomotors amb la intenció de poder fer-lo servir en futures obres de teatre. Per a aconseguir-ho es farà servir un microcontrolador STM32 que serà l’encarregat d’interpretar el senyal de DMX i d’indicar la posició que han d’assolir els servomotors en cada moment., Una de las partes fundamentales de toda obra de teatro es su escenografía, que se compone por todos aquellos elementos decorativos que ayudaran a los actores a explicar una historia. A menudo se requiere que estos elementos sean móviles, y puedan ser controlados por el técnico desde su mesa de control, por eso, en este trabajo se detalla el proceso de diseño y desarrollo de un dispositivo que permita el control de varios servomotores con la intención de poder usarlo en futuras obres de teatro. Para ello, se hará uso de un microcontrolador STM32 que será el encargado de interpretar la señal de DMX para indicar la posición que tendrán que alcanzar los servomotores en cada momento., One of the main sections of any theater play is its scenography, which is made up of all those decorative elements that will help players tell a story. It is often required that these elements be mobile, and can be controlled by the technician from his control table, so this work details the process of design and development of a device that allows the control of various servomotors with the intention of being able to use it in future plays. To achieve this, an STM32 microcontroller will be used, which will be responsible for interpreting the DMX signal to indicate the position that the servomotors must reach at any given time.

Aquest projecte consisteix en la creació d’un verificador per a un controlador multiparamètric de tractament d’aigües (WTRtec) per a l’empresa Innovació Tecnològica Catalana (ITC); utilitzant una Raspberry Pi i majoritàriament el llenguatge de programación C. Per fer-ho, es realitza un estudi del funcionament i comportament de cada una de les entrades i sortides que formen part d’aquest controlador de tractament d’aigües per poder disenyar els diferents circuits que permetin automatitzar el procés de verificació d’aquestes, detallant pas per pas cadascuna de les proves i components que la formen, per poder apreciar tot el procés de creació. A més, es crea una interfície a través d’un servidor LAMP per a que el procés de verificació sigui més visual i ajudi als operaris a saber què és el que està passant, vegin quines entrades i sortides han estat verificades i els resultats que s’han generat en les diferents proves. També, al finalitzar cada una de les verificacions l’equip de disseny genera un arxiu Excel per tenir recopilats tots els valors obtinguts en els diferents processos de verificació que s’han realitzat; i uns informes en PDF amb els resultats obtinguts, un per a la propia empresa i un altre que s’entrega al client per a que pugui veure que el seu producte ha estat verificat amb èxit abans de la seva entrega., Este proyecto consiste en la creación de un verificador para un controlador multiparamétrico de tratamiento de aguas (WTRtec) para la empresa Innovació Tecnològica Catalana (ITC); usando una Raspberry Pi y mayoritariamente el lenguaje de programación C. Para ello, se realiza un estudio del funcionamiento y comportamiento de cada uno de las entradas y salidas que forman parte de este controlador de tratamiento de aguas para poder diseñar los diferentes circuitos que permitan automatizar el proceso de verificación de estas, detallando paso por paso cada una de las pruebas y los componentes que la forman, para que se pueda apreciar todo el proceso de creación. Además, se crea una interfaz a través de un servidor LAMP para que el proceso de verificación del controlador sea más visual y ayude a los operarios a saber qué es lo que está pasando, vean qué entradas y salidas han sido verificadas y los resultados que se han generado en las diferentes pruebas. También, al finalizar cada una de las verificaciones el equipo de diseño genera un archivo Excel para tener recopilados todos los valores obtenidos en los diferentes procesos de verificación que se han realizado; y dos informes en PDF con los resultados obtenidos, uno para la propia empresa y otro que se entrega al cliente para que pueda ver que su producto ha sido verificado con éxito antes de su entrega., This project consists of the creation of a verifier for a multiparametric water treatment controller (WTRtec) for the company Innovació Tecnològica Catalana (ITC); using a Raspberry Pi and mostly the C programming language. To do this, a study of the operation and behavior of each of the inputs and outputs that are part of this watet treatment controller is carried out in order to design the different circuits that allow automating the verification process of these, detailing each of the tests step by step and the components that form it, so that the entire creation process can be appreciated. In addition, a LAMP server is created to make the verification process more visual and help operators to know what is happening, see what inputs and outputs have been verified and the results that have been generated in the different tests. Also, at the end of each of the verifications, the design team generates an Excel file to have collected all the values obtained in the different verification processes that have been performed; and two PDF reports with the results obtained, one for the company itself and the other one is delivered to the costumer so that he can see that his product has been successfully verified before delivery.

L'objectiu d'aquest treball és dissenyar i construir un test intel·ligent capaç de monitorar les característiques principals i essencials de la planta que conté per facilitar-ne la vida, usant una Raspberry Pi com a dispositiu de control. La principal diferència d'aquest projecte respecte a els diferents testos intel·ligents disponibles al mercat és que aquesta compta amb dues característiques úniques: la primera és que no només monitora les dades de més importància, sinó que a més compta amb la capacitat d'autoregar-se (poc vist en l'àmbit comercial), i la segona és que el monitoratge de dades pot realitzar-se des de qualsevol part del món via internet, a diferència de les que actualment fan servir Bluetooth o una xarxa d'internet local (o wifi pròpia del test), mitjançant una aplicació web disponible per a dispositius mòbils. En aquest treball es veurà tant el disseny mecànic i electrònic i la programació en els diferents llenguatges, i se li donarà una atenció especial al disseny de l'aplicació, així com la necessitat de vital importància del disseny estètic d'interfícies que existeix en l'actualitat. Finalment, per a l'hipotètic cas en què es volgués posar en venda el projecte, es plantejarà el pressupost a tenir en compte, el qual englobarà tots els tipus de despeses relacionades amb aquest., El objetivo de este trabajo es diseñar y construir una maceta inteligente capaz de monitorizar las características principales y esenciales de la planta que contiene para facilitar la vida de esta, usando una Raspberry Pi como dispositivo de control. La principal diferencia de este proyecto respecto las distintas macetas inteligentes disponibles en el mercado, es que esta cuenta con dos características únicas: la primera es que no sólo monitoriza los datos de mayor importancia, sino que además cuenta con la capacidad de auto regarse (poco visto en el ámbito comercial), y la segunda es que la monitorización de datos puede realizarse desde cualquier parte del mundo vía internet, a diferencia de las que actualmente usan Bluetooth o una red de internet local (o wifi propia de la maceta), mediante una aplicación web disponible para dispositivos móviles. En este trabajo se verá tanto el diseño mecánico y electrónico y la programación en los diferentes lenguajes, y se le dará una especial atención al diseño de la aplicación, así como la necesidad de vital importancia del diseño estético de interfaces que existe actualmente. Finalmente, para el hipotético caso en el que se quisiera poner en venta el proyecto, se planteará el presupuesto a tener en cuenta, el cual englobará todos los tipos de gastos relacionados a este, The objective of this work is to design and build a smart pot capable of monitoring the main and essential characteristics of the plant it contains to facilitate its life, using a Raspberry Pi as a control device. The main difference of this project with respect to the different smart pots available on the market is that it has two unique characteristics: the first is that it not only monitors the most important data, but also has the ability to water itself (almost not seen in the commercial field), and the second is that data monitoring can be carried out from anywhere in the world via the internet, unlike those that currently use Bluetooth or a local internet network (or the pot's own wifi), through a web application available for mobile devices. In this work, both mechanical and electronic design and programming in different languages will be seen, and special attention will be given to the design of the application, as well as the vitally important need for aesthetic interface design that currently exists. Finally, for the hypothetical case in which the project would like to be put up for sale, the budget to be taken into account will be proposed, which will encompass all types of expenses related to it.

El objetivo general de este trabajo de fin de grado es desarrollar el diseño de un innovador sistema de gestión de baterías conocido por sus siglas en inglés BMS (Battery Management System). En concreto, se incluye el diseño tanto del hardware como del software pensado para controlar Battery Packs de celdas de ion de litio (Li-ion) en diferentes configuraciones de voltaje y capacidad. Las diferentes configuraciones se consiguen con un diseño modular que consiste en la unión de packs elementales de celdas, que son los Battery Packs más simples que se podrán formar con este sistema. Los elementos principales de hardware utilizados son un chip que monitoriza 6 celdas y un microcontrolador que funciona como host y se comunica con el chip vía UART. El diseño del software abarca todo el código necesario para la comunicación del microcontrolador con el chip, de los diferentes microcontroladores entre ellos y de los sensores externos conectados directamente a los hosts. Para la comunicación entre packs elementales, se ha diseñado un chasis que permite implementar la unión serie de hasta 64 dispositivos mediante la inclusión de un puerto de comunicación en conexión daisy chain. Finalmente, se han testeado los diferentes diseños para mejorar todos los aspectos necesarios y proceder a la fabricación de un prototipo avanzado final., L’objectiu general d’aquest treball de fi de grau és desenvolupar el disseny d'un innovador sistema de gestió de bateries conegut per les seves sigles en anglès BMS (Battery Management System). En concret, s’inclou el disseny tant del hardware com del software pensat per controlar Battery Packs de cel·les d'ió de liti (Li-ion) en diferents configuracions de voltatge i capacitat. Les diferents configuracions s’aconseguiran amb un disseny modular que consistirà en la unió de packs elementals de cel·les, que seran els Battery Packs més simples que es podran formar amb aquest sistema. Els elements principals de hardware utilitzats són un xip que monitorarà 6 cel·les i un microcontrolador que funciona com a host i es comunica amb el xip via UART. El disseny del software abasta tot el codi necessari per a la comunicació del microcontrolador amb el xip, dels diferents microcontroladors entre ells i dels sensors externs connectats directament als hosts. Per la comunicació entre packs elementals s’ha dissenyat un xassís que permet implementar la unió sèrie de fins a 64 dispositius mitjançant la inclusió d’un port de comunicació en connexió daisy chain. Finalment, s’han testejat els diferents dissenys per tal de millorar tots els aspectes necessaris i procedir a la fabricació d’un prototip avançat final., The general objective of this bachelor’s thesis is to develop the design of an innovative battery management system known by its acronym in English BMS (Battery Management System). Specifically, it includes the design of both the hardware and the software to control Battery Packs of lithium ion (Li-ion) cells in different voltage and capacity configurations. The different configurations will be achieved with a modular design consisting of the union of elementary cell packs, which will be the simplest Battery Packs that can be formed with this system. The main hardware elements used are a chip that will monitor 6 cells and a microcontroller that works as a host and communicates with the chip via UART. The software design contains all the code necessary for the communication of the microcontroller with the chip, of the different microcontrollers between them and of the external sensors connected directly to the hosts. A chassis that allows communication between elementary packs has been designed to be able to implement the serial connection of up to 64 devices by including a communication port in a daisy chain. Lastly, the different designs have been tested to improve all the necessary aspects and proceed to manufacture a final advanced prototype.

Aquest treball de fi de grau, consisteix en l’anàlisi i el disseny d’un equip que es pugui comunicar a través de la xarxa elèctrica. L’equip està format per dos circuits, el circuit emissor, que és l’encarregat d’enviar la senyal a la xarxa i el circuit receptor, on la seva funció, és detectar la senyal enviada pel circuit emissor. Aquests dos circuits s’han analitzat amb Matlab. Es van extreure les funcions de transferència i els diagrames de Bode de cada un dels circuits, per tal de verificar el disseny en el domini de la freqüència. Posteriorment amb el programa PSim, s'han verificat els circuits i el seu funcionament en el domini del temps. Finalment, a través d’un circuit integrat comercial LM567, es podrà detectar la freqüència rebuda pel circuit receptor, i d’aquesta manera poder transformar la senyal analògica en una senyal digital., Este trabajo de fin de grado, consiste en el análisis i diseño de un equipo que se pueda comunicar a través de la red eléctrica. El equipo está formado por dos circuitos, el circuito emisor, que es el encargado de enviar la señal a la red, y el circuito receptor, que su función es detectar la señal enviada por el emisor. Estos dos circuitos se han analizado con Matlab. Se extrajeron las funciones de transferencia y los diagramas de Bode de cada uno de los circuitos, para verificar el diseño en el dominio de la frecuencia. Posteriormente con el programa Psim, se han verificado los circuitos y su funcionamiento en el dominio del tiempo. Finalmente, a través de un circuito integrado comercial LM657, se podrá detectar la frecuencia recibida por el circuito receptor, y de esta manera poder transformar la señal analógica en una señal digital., This final degree project consists of the analysis and design of a device that can communicate through the electrical network. The equipment consists of two circuits, the emitter circuit, which is responsible for sending the signal to the network, and the receiver circuit, whose function is to detect the signal sent by the emitter. These two circuits have been analysed with Matlab. The transfer functions and Bode diagrams of each of the circuits were extracted to verify the design in the frequency domain. Subsequently, with Psim, the circuits and their operation in the time domain were verified. Finally, through a commercial integrated circuit LM657, it will be possible to detect the frequency received by the receiver circuit, and thus be able to transform the analog signal into a digital signal.

Aquest projecte mostra el procés de disseny d’una PCB d’un Driver de motors Brushless. Es mostra com s’ha fet la PCB final a partir de dues plaques parcials. Una de la part del microcontrolador ESP32 i l’altra del Driver amb l’inversor de tres fases. En el document s’explica com funcionen els motors Brushless i els diferents mètodes de control. S’ha utilitzat el mètode de control de commutació de sis passos i s’utilitza un sensor Hall per mesurar la posició absoluta del rotor del motor. Per tal de comunicar la PCB final amb l’exterior s’ha habilitat una comunicació CAN. També es mostra una introducció de la programació que requereix. Així com un anàlisi de l’impacte ambiental i un pressupost. La PCB està dissenyada per ser utilitzada en el Rover que està construint PUCRA (Associació de Robòtica de la UPC), però el disseny final i els parcials s’han realitzat de manera que puguin ser utilitzats en altres aplicacions.

This paper studies a multilevel multiphase dc-ac conversion system configured by a neutral-point-clamped converter fed by multiple battery packs connected in series. A virtual-vector modulation is selected and a state-of-charge (SoC) balancing control is designed to be able to employ the full battery bank capacity, even under different battery initial SoC values or different battery nominal capacities. The SoC balancing among battery packs is accomplished through the multilevel converter operation in a lossless manner, by simply distributing the dc-to-ac power flow among the batteries according to their SoC. A simple average system model is also presented, which allows performing very fast system simulations over long periods of time and serves as a convenient tool to tune the compensator parameters. The satisfactory performance of the proposed system configuration and control, which can be applied with any number of levels and phases, has been verified through simulations and experiments in a four-level three-phase dc-ac converter fed by three lithium-ion battery packs. The results prove the feasibility and advantages of the proposed system configuration, which can be used to implement conversion systems with different specifications combining several instances of a standard battery pack and a standard power semiconductor device, Peer Reviewed, Postprint (updated version)

El present treball tÉ com objectiu la construcció d’un equip didàctic que implementi una xarxa d’àrea de controladors basada en el protocol BUS CAN (sigles de l’anglès Controller Area Network) sobre la que es pugui analitzar el seu rendiment en entorns industrials amb altes emissions electromagnètiques. El sistema s’ha implementat mitjançant plaques de desenvolupament de hardware, en aquest cas d’Arduino®,controladors CAN comercialsi perifèrics d’entrada/sortida que permeten gestionar les funcions bàsiquesde l’equip. La xarxa CAN està constituïda per dos nodes de transmissió de dades y el bus de comunicacions estandarditzatper al protocol CAN. Cadascun dels nodes està format per un microprocessador programable, un teclat i/o display i un mòdul controlador/transceptor CAN que el connecta al bus de comunicacions. El software desenvolupat en aquest treball facilita la gestió del sistema, les funcions de transmissió de dades i la visualització dels resultats de les comunicacions a través dela xarxa CAN.Les proves de laboratori realitzades en aquest treball han posat de manifest la robustesa del protocol CANi la seva idoneïtat per utilitzar-lo en entorns industrials sorollosos amb reduïda càrrega d’intercanvi de dades entre els diferents controladors i sensors del sistema. Amb l’elaboració d’aquest treball, es pretén formar una base sobre la qual recolzar-se a l’hora d’utilitzar o d’implementar projectes amb la tecnològica CAN, desglossant-ne una competència que presenti solucions i tècniques perala implementació, abast i utilització d’aquest protocol,així com un enriquiment del coneixement. D’altra banda, també es pretén progressar en l’àmbit de la programació i muntatge de sistemes i xarxes de controladors.

Aquest treball final de grau té com a objectiu el disseny i la programació d'un prototip d'analitzador de xarxes elèctriques trifàsiques de tres fils amb neutre, capaç de mesurar paràmetres elèctrics com els corrents i tensions de fase, factors de potència, així com les potències i energies. A més s'incorporarà un sistema de comunicació mitjançant protocol MODBUS, de manera que es pugui supervisar les dades d'una xarxa elèctrica, amb la finalitat de gestionar l'energia consumida i la generada. El dispositiu està basat en un microcontrolador ARM, col•locat sobre un disseny de circuit imprès que s'encarregarà de condicionar els senyals analògics d'entrada, donar connectivitat als perifèrics, i proporcionar la tensió d'alimentació necessària a les diferents etapes de l'equip. A més de supervisar els paràmetres elèctrics mitjançant una pantalla, el prototip es configurarà perquè funcioni amb un canal de comunicació RS485 amb protocol MODBUS., Este trabajo final de grado tiene como objetivo el diseño y la programación de un prototipo de analizador de redes eléctricas trifásicas de tres hilos con neutro, capaz de medir parámetros eléctricos tales como las corrientes y tensiones de fase, factores de potencia, así como las potencias y energías. Además se incorporar un sistema de comunicación mediante protocolo MODBUS, de manera que se pueda supervisar los datos de una red eléctrica, con la finalidad de gestionar la energía consumida y la generada. El dispositivo está basado en un microcontrolador ARM, colocado sobre un diseño de circuito impreso que se encargará de acondicionar las señales analógicas de entrada, dar conectividad a los periféricos, y proporcionar la tensión de alimentación necesaria a las diferentes etapas del equipo. Además de monitorizar los parámetros eléctricos mediante una pantalla, el prototipo se configurará para que funcione con un canal de comunicación RS485 con protocolo MODBUS., The objective of this final degree project is the design and programming of a three-phase three-wire electrical network analyzer prototype with neutral, capable of measuring electrical parameters such as phase currents and voltages, power factors, as well as powers and energies. In addition, a communication system using the MODBUS protocol will be incorporated, so that the data of an electrical network can be supervised, in order to manage the energy consumed and generated. The device is based on an ARM microcontroller, placed on a printed circuit design that will be in charge of conditioning the input analog signals, giving connectivity to the peripherals, and providing the necessary supply voltage to the different stages of the equipment. In addition to monitoring the electrical parameters through a screen, the prototype will be configured to work with an RS485 communication channel with MODBUS protocol.

Aquest treball es basa en la construcció d'un equip per al tractament digital d'àudio basat en la placa de desenvolupament de STM Blue Pill. Per una banda s'ha dissenyat un sistema de baix cost basat en la placa i una etapa condicionadora. Per l'altra banda, s'ha buscat el sistema per obtenir un processament digital eficaç. S'han treballat efectes com filtres, distorsió, flanger, delay i trèmolo. Primer s'ha dissenyat una etapa d'entrada per mantenir el baix cost del projecte i posteriorment s'ha buscat una alternativa de qualitat superior tot i que eleva el cost. El motiu d'aquest canvi ha estat la impossibilitat d'analitzar el correcte flux d'informació que hauria de rebre la placa. Els laboratoris de l'escola estaven clausurats a causa de l'estat d'alarma. S'ha obtingut un equip que permet aplicar efectes definits per l'usuari sobre qualsevol instrument o reproductor multimèdia.

En el present treball es pretén el disseny de nous models promitjats de dos convertidors DC/DC SMPS: un Half Bridgeamb Current Doubleri un Flyback amb Múltiples sortides. Aquests models s’introduiran a un simulador, amb el que es podrà obtenir simulacions ràpides de diferents respostes dels convertidors i constituir una eina pel disseny i verificació d’aquests.Es realitzarà el model promitjat de l’etapa de potència amb el mètode Average Switch Modeling i la modelització promitjada del llaç tancat d’ambdós convertidors. S’explicarà detalladament el procediment i els càlculs realitzats per la derivació d’uns models representatius però fàcils desimular. A més a més, es presenta una base teòrica extensa que posa en context al lector; aquesta explica tots els conceptes necessaris per entendre el procediment de la part pràctica i que expliquen els resultats obtinguts de les simulacions. Aquestes simulacions es compararan amb les mesures experimentals realitzades sobre Hardware real dels equips que representen. Les comparacions permetran l’obtenció de conclusions sobre la precisió dels models i la influència que hi tenen diferents paràmetres o components en l’operació del convertidor.

En aquest treball s’explica com s’ha dissenyat i construït un automatisme per a una muntura de telescopi. L’automatisme permet fer que el telescopi localitzi un punt concret del cel sense haver de saber-lo fer funcionar. El sistema integra tots els components necessaris per tal que el telescopi s’alineï correctament, i si li donem les coordenades on volem apuntar que s’hi dirigeixi ell automàticament. Això permet que qualsevol persona sense coneixements de com fer anar un telescopi el pugui fer servir. En el treball s’explica com s’ha realitzat la part mecànica d’adaptar la muntura manual que, és de la que es disposa, a una muntura motoritzada. També s’explica com s’ha dissenyat i construït el sistema electrònic que controla els motors i recull la informació necessària dels sensors per tal de posicionar correctament el telescopi. El sistema es pot controlar des d’un comandament o des d’un ordinador per facilitar la interacció amb l’usuari. Les principals funcions del sistema són: alinear el telescopi per tal de deixar-lo en una posició inicial correcta i després, donades unes coordenades apuntar-hi. A part d’això també es poden moure els eixos del telescopi de forma manual fent servir el comandament de control.

Aquest treball presenta el procediment del disseny de la Power and Control Unit (PCU) dels Receiver Amplifier Subsystem(RAS) del satèl·lit Biomass, contenint el procés de disseny, simulacions i la posterior implementació.En la primera part del projecte es posa en context al lector i es dóna a conèixer la necessitat de la PCU en els receptors del radar del satèl·lit.La PCU que s’ha dissenyat, es compon d’un convertidor Flybackde tres sortides regulades que pot rebre telecomandes d’encesa i apagada, i que envia telemetries del corrent de primari i de tensió de la branca principal de secundari. També disposa de diferents proteccions, tant d’overvoltagecom d’undervoltagei d’overcurrent.Seguidament s’entra a la part principal del treball, on en el primer lloc hi ha una introducció als convertidors de topologia Flyback, llavors es veurà com s’ha dissenyat la PCU,i quins mètodes s’han seguit. Dintre del’apartat de disseny es pot trobar l’explicació de l’elecció del transformador principal, del MOSFET i dels díodes rectificadors,i també es trobarà el disseny tant del filtre de sortida com el d’entrada, el disseny del llaç de control i el sistema de telecomandes i telemetries.Finalment es presenten els resultats de les simulacions i les mesures fetes en la placa, conjuntament amb les conclusions.

En el presente documento se describe el diseño e implementación de un controlador para un horno de soldadura por reflujo para componentes electrónicos de montaje superficial a partir de un horno convencional de sobremesa. Dicho controlador ha de regular la temperatura del horno a los perfiles de soldadura establecidos en la industria de forma adecuada y fiable. Gracias a los dispositivos y la alta conectividad que existen a día de hoy se decidió dotar al controlador con conectividad Wi-Fi, este es capaz de conectarse a nuestra red local o crear un punto de acceso Wi-Fi. Mediante esta conectividad el controlador es capaz de ofrecer una interfaz web, accesible desde cualquier navegador web, en la cual se pueden visualizar los diferentes perfiles de soldadura, una gráfica en tiempo real del proceso y editar las diferentes opciones con las que cuenta. Se decidió también añadirle una interfaz de control mediante una pantalla de cristal líquido y un teclado táctil capacitivo, para así ofrecer un control más directo sin necesidad de estar conectado al dispositivo. Finalmente el controlador se ha concebido como dos productos utilizando los mismos componentes de base. La primera variante se ha concebido para los usuarios que deciden montárselo por su cuenta, por ello se ha integrado todo lo necesario para su funcionamiento en el circuito de control, pudiendo así ofrecer solo la placa de control como un solo producto. La segunda variante o producto final sería el controlador totalmente ensamblado y listo para su uso.

El objetivo de este Trabajo de Fin de Grado es el diseño, simulación y posterior implementación de un amplificador de potencia en clase D para aplicaciones en sistemas de audio. Para tal fin, se ha estudiado el funcionamiento teórico de las etapas que lo forman y como están relacionadas entre ellas. Una vez estudiado su funcionamiento, se ha procedido al diseño teórico de cada una de las etapas que forman el sistema. A continuación, atendiendo a las limitaciones del mercado y de presupuesto, se ha realizado el diseño práctico. Para poder demostrar el correcto funcionamiento del sistema, se ha simulado el diseño teórico mediante el software PSIM. Una vez obtenidas las simulaciones, se ha montado el prototipo sobre una placa de pruebas y posteriormente se ha realizado su implementación. Los amplificadores en clase D son cada vez más utilizados en el campo de la electrónica portátil debido a las prestaciones que ofrecen, por este motivo, se ha considerado interesante realizar un Trabajo de Fin de Grado sobre ellos. Así mismo, permite poner en práctica muchos de los conocimientos adquiridos durante el grado.

This chapter describes amplifiers or amplification output stages that are capable of delivering high-output power levels. Since power amplifier stages may deliver high output power to low-impedance loads, they are significantly different from the low-power small signal amplifiers. Class-A operation is the only configuration that will yield low distortion signals. Class-B and class-AB power amplifiers assure signal continuity by making use of arrangements of two transistors that allow each transistor to share portions of the input signal conduction angle. The high-efficiency amplifiers based on this approach are usually classified as class-D, class-E and class-F, being also referred to as switching amplifiers or digital amplifiers. To compare the design of power amplifiers, different figures of merit or parameters can be utilized. Large input signal to power amplifiers causes the amplifier to yield distorted output signals. In fact, in large-signal operation, the signals overtake the limits of the transistor forward-active region, causing distortion at the output., Postprint (published version)

En el present projecte es realitza el disseny final i integració dels components necessaris d’ un carregador de bateries automàtic i en sèrie, en especial per a bateries de Drones. Partint d’ un disseny inicial, s’ estudien les possibles solucions i millores per tal de dissenyar i executar un disseny final del producte per a l’ ús intern de l’ empresa HEMAV, S.L. El sistema es basa principalment en un carregador de bateries que actualment es comercialitza en tendes especialitzades de Drones, i que, mitjançant una PCB dissenyada, una Arduino programa i altres components com relés per a la selecció de les bateries, es pretén interactuar amb el carregador per tal de detectar automàticament quan una bateria és carregada o ha fallat per tal de saltar a la següent i carregar-ne fins a 12 sense haver-hi d’ intervenir.

En aquesta memòria de treball de final de grau es pretén descriure el disseny i implementació d’un sistema de gestió de bateries per a una moto elèctrica. L’objectiu ha estat el de crear un sistema que permeti controlar les principals variables físiques de cada una de les cel·les que formen l’esmentada bateria. Per a fer-ho s’ha utilitzat un disseny modular i fàcilment adaptable a les diferents característiques de la bateria. El document conté una descripció de cada un d’aquests mòduls d’adquisició i les tècniques utilitzades per al processament d’aquestes senyals mitjançant un microcontrolador. El sistema es capaç de gestionar l’estat de les cel·les i informar d’anomalies. A més, durant el disseny s’ha tingut en compte la seva possible ampliació per tal de incloure comunicacions i actuació sobre les cel·les de forma fàcil i senzilla. El resultat és un equip fàcilment ampliable que permet adquirir mesures de 12 cel·les i genera informació sobre la tensió, intensitat, temperatura i resistència de cada una d’elles.

En el present projecte es pretén estudiar un convertidor LLC prèviament implementat i dissenyar un sistema basat en un micro-controlador per poder supervisar i regular la tensió o el corrent al utilitzar aquest com a carregador de bateries. Les bateries a carregar són del tipus àcid plom de 48 V. S’implementarà, a part, una petita interface per tal que l’usuari introdueixi la potència de la bateria (7-20-50 Ah) i el tipus de càrrega.

En el presente proyecto se pretende dise˜nar desde cero una metodolog´ıa para poder calcular f´acilmente un convertidor resonante de alta eficiencia, concretamente utilizando la topolog´ıa LLC Half Bridge (medio puente) seguido de un tanque resonante LLC y su correspondiente rectificaci´on, en este caso, con diodos. Se realizar´a el montaje de un prototipo y se comparar´an los resultados obtenidos mediante simulaci´on, con las medidas realizadas experimentalmente en la unidad montada. Las caracter´ısticas el´ectricas del convertidor a dise˜nar se escogen seg´un la utilidad que este tipo de convertidores tienen en el mercado.

El present projecte consisteix en el disseny i implementació a nivell hardware i software d’un prototip BMS (Battery Management System) per bateries de plom. La seva finalitat és permetre visualitzar i controlar, en tot moment, dades significatives de les bateries d’un SAI (Sistemes d’Alimentació Ininterrompuda), per així poder realitzar un manteniment adequat i assegurar, d’aquesta forma, que es troben en un nivell òptim de rendiment i de capacitat quan una emergència succeeixi. Les bateries d’un SAI són el punt feble del sistema y un incorrecte funcionament d’aquestes podria provocar resultats desastrosos en alguns àmbits. Aquest treball s’ha dut a terme a l’empresa SALICRU S.A. en el termini de 5 mesos aproximadament. L’objectiu d’aquesta empresa és comercialitzar sistemes SAI, que ja tenen en catàleg, juntament amb el BMS ja incorporat a canvi d’un increment econòmic de baix cost.

This paper presents a new improvement in the design of a fluxgate-based current transducer in order to reduce the power consumption of control electronics. The proposed improvement involves the replacement of the output linear amplifier of the transducer by a class H amplifier. The output amplifier is devoted to the magnetic flux compensation and generates the transducer output current, which is proportional to the current to be measured. In this way, it is possible to reduce significantly the power consumption of these current transducers without affecting their performance in terms of linearity, accuracy, and bandwidth., Peer Reviewed, Postprint (author's final draft)

El següent projecte de final de grau consisteix en dissenyar i construir un equip d’ajuda per tal de facilitar el procés d’atacat químic de plaques de circuit imprès. Es controla tot el procés amb un microcontrolador PIC 16F883. El muntatge consta d’un motor de corrent continua amb una reductora, per tal de reduir la velocitat d’aquest i poder moure la caixa on hi haurà el líquid de treball amb la placa, un temporitzador per a controlar el temps en el qual el sistema està encès i una medició de la temperatura del líquid que està treballant. Per a poder aconseguir fer funcionar totes aquestes parts del sistema s’haurà de dissenyar un mètode d’alimentació a través de la xarxa per tal d’obtenir tensions en contínua principalment pensades de 12V i de 5V. Un dels grans reptes del treball és la part mecànica ja que s’ha de dissenyar i construir tota l’estructura del sistema i implementar l’electrònica corresponent per tal que tot funcioni correctament i segons el previst. S’han solucionat els problemes que han anat sorgint de manera que s’han acomplert les expectatives inicials.

Aquest projecte consisteix en dissenyar un sistema antirrobatori per motxilles i localització del mateix a través de un módul GSM. El sistema antirrobatori està format per un fotorresistor LDR, un sensor de vibració, un disc piezoelèctric i un buzzer de alt decibel. Amb la finalitat que el dispositiu sigui fácil de portar, s‘ha reduït el tamany tant la placa como les proteccions de plàstic, les quals están dissenyadas amb Solidworks i imprimidas amb la impresora 3D. Un altre punt a destacar, s‘ha afegit un sistema de localització per poder tenir les coordenades al moment. Tot el sistema està programat amb lleguatge C, escrit amb CCS Compiler i grabat amb Pickit 2 Programmer.

Este trabajo se realiza con la colaboración de una empresa dedicada al diseño y fabricación de herramientas para la industria productora de cable eléctrico. Debido a falta de maquinaria para el perforado de diamante, dicha empresa presenta dificultades de producción, sin embargo, tiene a su disposición diferentes equipos que serían aptos para el perforado del diamante pero que no puede utilizar ya que su control y configuración no es correcta. Se decide realizar el presente trabajo por medio del cual estos equipos disponibles se modifican y configuran para desarrollar una máquina que permita realizar tareas adicionales de perforado de diamante. Una máquina adicional proporciona a la empresa más versatilidad para mejorar sus tiempos de producción y da la posibilidad de evaluar nuevos procedimientos en el perforado del diamante. Este trabajo requiere el estudio y aprendizaje de sistemas de control por ordenador, es entonces necesario evaluar diferentes aspectos como software y hardware de control, alimentación de los diferentes dispositivos, modificación de circuitos de control, modificación de partes mecánicas de los dispositivos, evaluación de diferentes métodos para generar el código de control (código G) y pruebas para la validación de las diferentes soluciones adoptadas.

En aquest projecte s’ha dissenyat el prototip d’una bobinadora automàtica, la qual té la funció d’automatitzar el procés d’enrotllar un fil de coure en un rodet. La idea d’aquest projecte va venir donada pels casos en que s’ha de bobinar secundaris de bobines de Tesla, que requereixen moltes vegades més de 1000 voltes de fil tan fi que és difícil no trencar-lo amb la mà al enrotllar-lo al rodet. Així doncs, en aquest prototip es pot introduïr amb uns polsadors el nombre d’espires a enrotllar i el diàmetre del fil de coure que s’utilitzarà, per a que automàticament es bobini tenint en compte aquests dos factors i sense que el fil s’emboliqui o es trenqui. Encara que és cert que ja existeixen bobinadores automàtiques en el mercat, aquest prototip s’ha dissenyat des de zero, començant per la seva estructura mecànica i el seu funcionament, fins a la programació, el testeig i la posta en marxa del mateix.

En el present projecte, s’ha dissenyat i posteriorment construït un convertidor de potència. Concretament un ondulador, en configuració de mig pont amb una càrrega ressonant LC per a la transmissió sense fils d’energia. D’altra banda, s’ha desenvolupat també un receptor amb la mateixa configuració que la càrrega ressonant de l’ondulador. Mitjançant acoblament magnètic entre les bobines de l’emissor i el receptor, les quals funcionen com a antenes, es transmet l’energia al receptor. Tot el sistema es governat mitjançant una FPGA, la qual es programada amb VHDL tant, per a la generació de les senyals necessàries per al funcionament del ondulador, com per a l’ autoajustament de la freqüència, gràcies a una petita etapa de comparació. Finalment, es fa un petit estudi comparatiu dels diferents rendiments que s’aconsegueixen en la transferència d’energia per a diferents distàncies i orientacions.

El present treball de fi de grau té com a objectiu el disseny i la implementació física d’un prototip electrònic que eviti la desactivació de cargues crítiques degut a l’activació de l’interruptor magnetotèrmic en casos de consum elevat de corrent. El prototip obté la lectura del corrent consumit i mitjançant un senyal emès per radiofreqüència, activa un ondulador que, alimentat per una bateria, permet alimentar una carga d’alterna.

Aquest treball té com a finalitat l’estudi en profunditat i el disseny d’un controlador per a motors sense escombretes i sense sensors hall de posició per a la seva aplicació a la tecnologia Drone actual, especialment per a multicópters, els quals han revolucionat el mercat actual. La principal meta es poder conèixer a fons el funcionament del control de aquests motos i poder crear un control de gir mitjançant l’ús de comunicacions estàndard, que es troben actualment establerts al mercat, i d’aquesta manera produir un mòdul que pot ser substituït amb el valor afegit de no ser una capsa tancada, i d’aquesta manera, poder entendre en major profunditat la utilitat de cada un dels seus elements dels que es composa un controlador d’aquestes característiques. Tot això es reflectirà a la metodologia de disseny, els càlculs realitzats i les seqüencies de programació que fan possible el funcionament del sistema.

En este trabajo se presenta una mejora en el diseño de los transductores de corriente flux-gate, con vistas a la reducción del consumo eléctrico de la electrónica de control. Esta mejora consiste en la substitución del amplificador lineal de compensación de flujo, que proporciona la salida de corriente de medida proporcional a la corriente principal, por un amplificador clase H, con lo cual se consigue reducir apreciablemente el consumo de energía de la electrónica sin afectar a las prestaciones del transducto r en cuanto a precisión, linealidad, etc., Postprint (published version)

El projecte consisteix en el disseny i la construcció d‟un convertidor estàtic (ondulador), que genera un senyal amb freqüència suficient per ha fer entrar en ressonància un tanc ressonant col·locat a la sortida. Gracies a la part inductiva del tanc, es calenta una peça de metall ferromagnètic, degut les corrents de Focault que es creen en la peça a partir del camp magnètic produït. La part física del projecte es divideix en tres parts. La primera per l‟alimentació electrònica de les dues places restants, la segona conté tots els elements de control que fa possible el funcionament del inversor i per últim, la placa que conté tots els elements que formen el ondulador en si. En el referent al software, s‟ha programat el microcontrolador mitjançant el llenguatge C amb certa sintaxis específica per la gama de microcontroladors i utilitzant un compilador específic, mentre que la CPLD s‟ha utilitzat programant utilitzant el codi VHDL i un compilador proporcionat pel fabricant. En aquest projecte es pretén tractar diversos aspectes de la electrònica, com per exemple la electrònica digital que controla l‟ondulador, la electrònica de potencia que composa l‟ondulador o el llaç de control que controla la freqüència a generar.

El següent projecte ha estat realitzat a l’empresa EUROHUBNER, que es dedica principalment al muntatge i reparació de encoders i dinamo-tacomètricas. L’encoder en qüestió és un encoder incremental tipus OG8 que varia en el seu numero d’impulsos des de 1 fins a 2500 polsos. Té tres canals de sortida K1, K2 i K0 amb els seus invertits corresponents. Al presentar una execució complexa, la reparació sol ser impossible per lo qual al client final se li recomana comprar un equip nou. Al aconseguir un disseny que ens permeti realitzar el manteniment i en el cas de que estigui espatllat, la seva reparació, aconseguirem abaratir els costos i així aconseguir una millor acollida dels nostres clients. El projecte es desenvoluparà en dues parts principals, una teoria on s’inclourà una presentació del funcionament d’un encoder i la seva utilització i la implementació dels encoders del programa EUROHUBNER, en el sector industrial i principalment en el sector de l’energia renovable. I en segon lloc es presentarà el desenvolupament des de la part mecànica, fins a la part electrònica redissenyant tots els elements per el seu correcte funcionament i possibilitat de substitució i el posterior muntatge i test.

Les següent línies documenten la implementació de l'accionament d'un motor de corrent altern mitjançant el control vectorial , demostrant la importància actual d'aquest tipus de controls en aquest tipus de màquines elèctriques , ja que mitjançant aquest tipus de tècniques és possible controlar en tot moment el parell motor i el flux en el rotor , aconseguint així un control similar a l'aplicat a màquines de corrent continu . Aquest projecte basa el seu desenvolupament principalment en un motor síncron d'imants ( MSIP ) permanents , al qual se li podrà assignar consignes de diferent tipus des de l'exterior per mitjà d'una interfície que un usuari final haurà de manejar . També aquest mateix és capaç de detectar errors del sistema i presentar-lo a l'usuari mitjançant una LCD que informés en tot moment l'estat de funcionament . El cor a nivell maquinari d'aquest projecte es basa en la utilització d'una FPGA , ja que a causa de la potència d'aquests dispositius que són capaços d'implementar dissenys digitals mitjançant el llenguatge VHDL i amb això proporcionar grans estructures lògiques capaços de realitzar grans tasques com les que necessita aquest desenvolupament . A més de la FPGA el projecte compta amb 3 grans blocs de maquinari més que té una funció específica cadascun d'ells, el primer s'encarrega de generar tensions d'alimentacions estables per a tots els dispositius dins del muntatge final , el segon d'ells és la interfície que actua amb l'usuari final i una tercera placa que és un ondulador trifàsic que en definitiva és qui actua sobre el motor segons el control . I finalment tots aquests blocs seran són programats acuradament per assolir l'objectiu del projecte , com ja comento , la FPGA serà programada sota el llenguatge VHDL i que bàsicament és la part principal de tot el sistema , i d'altra banda es programés un micro-controlador que bàsicament és l'encarregat d'interactuar amb l'usuari i el sistema.

In order to sense AC current with electric isolation in high frequency switching power converters the most simple and low cost solution is to consider a current transformer with a burden resistor. But burden resistor selection is not a simple task because involves a lot of considerations that affect the output voltage and its signal-to-noise ratio and the bandwidth of the measure. In this paper, considering the basic equations of the transformer and applying the Laplace Transformation is obtained a simple model of the current transformer interesting to select burden resistor and even to design the current transformer in case of high frequency applications, Postprint (published version)

Aquest projecte desenvolupa un control vectorial (Field-Oriented Control) d’un motor de corrent altern, on la seva principal característica és la facilitat amb la que es pot controlar el par exercit i el flux generat de manera totalment independent. Principalment ha estat desenvolupat per treballar amb un motor síncron d’imans permanents, encara que també s’ha tingut en compte durant el disseny facilitar l’adaptació a un motor asíncron. El control implementat és capaç de rebre consignes per part de l’usuari i aplicar-les al control vectorial, a més de proporcionar informació útil a l’usuari sobre el propi sistema i el seu estat. Dins del hardware, el sistema es divideix en tres plaques, dues d’elles realitzades al llarg d’aquest projecte i una que ja havia estat desenvolupada amb antelació. Una de las plaques dissenyades és la font d’alimentació, que genera les tensions d’alimentació necessàries per a la resta d’elements del sistema i l’altra és la placa de control, que inclou el microcontrolador, la placa de desenvolupament amb FPGA, el teclat matricial i LCD i altres elements de comunicació i adaptació.Quant al software, s’ha programat el microcontrolador mitjançant llenguatge C amb certa sintaxi específica per la gama de microcontroladors i utilitzant un compilador específic, mentre que la FPGA s’ha programat utilitzant codi VHDL i un compilador proporcionat pel fabricant.

El present document es centra en el disseny d'un convertidor corrector del factor de potència. Aquest convertidor estàtic es basa en un convertidor Flyback amb aïllament galvànic. Aquest donarà solució a les problemàtiques de la generació de potència reactiva i distorsió harmònica, pròpia de sistemes no lineals com és el cas dels convertidors estàtics. L'aplicació dissenyada, constarà d'un corrector del factor de potència actiu, que alimentarà tres convertidors commutats reductors, que a la seva vegada alimentaran una matriu de LED’s (Díode emissor de Luz) en sèrie.

Postprint (published version)

El projecte que s’ha dut a terme, esta basat en l’acumulació d’energia elèctrica mitjançant condensadors. Per a realitzar la seva demostració s’ha dissenyat un prototip d’un restaurador dinàmic de tensió (DVR) de mode que es capaç de retornar energia elèctrica a la xarxa per a que quan hi hagi una caiguda de tensió en la càrrega, aquest subministri l’energia suficient per sobreposar-se a dita pertorbació elèctrica. Per a tal finalitat, s’ha dissenyat una planta de proves on si poden simular els forats de tensió en una càrrega resistiva (bombeta 60W) i un convertidor de potencia capaç de transformar el corrent DC en AC de mode que s’adeqüi en fase i amplitud al senyal que hi havia abans de la pertorbació elèctrica. Es per aixó que s’ha implementat un control digital mitjançant un DSP, així com el seu llaç de realimentació.

En este trabajo se describe parte del diseño e implementación de un equipo de ensayo de inductancias conectadas entre el convertidor estático y la red eléctrica en sistemas que aportan energía a la red. Para ellos se ha desarrollado un convertidor estático de C.A./C.A. de 20 kVA, controlado digitalmente mediante un DSP que permite programar la componente fundamental de corriente y la frecuencia de conmutación del ensayo a realizar. Se presentan los aspectos más importantes relativos al control digital, como la necesidad de sincronización entre las señales DPWM y la adquisición de las señales analógicas a controlar. Finalmente se muestra un modelo de simulación del convertidor utilizado en el análisis de los límites de estabilidad del convertidor y resultados experimentales de ensayos de inductancias., Postprint (published version)

This work presents a three-phase AC-AC converter, with independent phase control, based on matrix-converter structure. This converter is applied to electrical energy saving on the public lighting systems by means of regulation and control of the voltage applied to the lamps. The developed converter represents a technological improvement with respect to the traditional systems based on an autotransformer: it reduces system cost and volume, and increases lamps lifetime., Postprint (published version)

This paper presents the analysis and implementation of an LCLC resonant converter working as maximum power point tracker (MPPT) in a PV system. This converter must guarantee a constant DC output voltage and must vary its effective input resistance in order to extract the maximum power of the PV generator. Preliminary analysis concludes that not all resonant load topologies can achieve the design conditions for a MPPT. Only the LCLC and LLC converter are suitable for this purpose., Peer Reviewed, Postprint (published version)

Postprint (published version)

Reproducido con autorización del Grupo Tecnipublicaciones, Este artículo presenta una plataforma para la realización de ensayos, en condiciones reales, sobre las inductancias que se instalarán en serie entre los convertidores estáticos y la red eléctrica en centrales solares fotovoltaicas con un consumo mínimo sin necesidad de convertidores y paneles para la generación fotovoltaica. Su finalidad es servir tanto para el ensayo y el control de la calidad de las inductancias fabricadas, como para la ayuda al diseño y la optimización de éstas., Postprint (published version)