Carga electrónica programable DC 500W 150V 30A

Autores
Buszczak, Nicolas; Cogliatti, Martín Gabriel; Porco Mazzolini, Nicolas Ezequiel
Año de publicación
2024
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
tesis de grado
Estado
versión aceptada
Colaborador/a o director/a de tesis
Estevez, Marcelo
Descripción
El desarrollo de este proyecto final de carrera, el cual abarca el diseño y construcción de una carga electrónica programable ha sido un proceso multidisciplinario que ha implicado la integración de diversas tecnologías y disciplinas. A lo largo de este informe, se ha detallado exhaustivamente cada aspecto del diseño, implementación y pruebas de este sistema, abordando desde la concepción inicial hasta la fase final de ensayos y refinamiento. En esta sección de conclusiones, se resumirá el trabajo realizado y se destacarán los principales hallazgos y aprendizajes obtenidos durante este proceso. La concepción de los circuitos de potencia y control ha sido fundamental para el funcionamiento óptimo de la carga electrónica. Desde el diseño de los PCBs hasta la selección de componentes, se ha buscado maximizar la eficiencia y la fiabilidad del sistema. La distribución de corriente por los mosfets y la gestión térmica han sido aspectos críticos que se han abordado mediante la aplicación de técnicas de diseño avanzadas y pruebas experimentales. La estructura física del dispositivo también ha sido cuidadosamente diseñada para garantizar la integridad mecánica y la facilidad de acceso a los componentes internos. La programación del sistema, tanto a nivel de firmware como de software, ha sido un proceso complejo que ha requerido un enfoque sistemático y meticuloso. La creación del protocolo para la comunicación entre el STM32 y el ESP32 ha sido clave para la integración de ambos microcontroladores y para la transmisión eficiente de datos entre ellos. La implementación de funciones de control PID ha permitido una regulación precisa de la corriente y la tensión, garantizando un rendimiento óptimo en una amplia gama de condiciones de carga. La integración de la librería LVGL para el diseño de la interfaz gráfica de usuario ha simplificado significativamente el proceso de desarrollo y ha permitido la creación de interfaces intuitivas y atractivas. Los ensayos realizados para evaluar el rendimiento del sistema en condiciones de régimen permanente y transitorio han proporcionado información valiosa sobre la estabilidad y la respuesta dinámica de la carga electrónica. Las mediciones de corriente, tensión y potencia en diferentes condiciones de carga han permitido identificar áreas de mejora y optimizar el diseño del sistema para cumplir con los requisitos de rendimiento y fiabilidad. El uso de la impresión 3D para la fabricación de la estructura y componentes mecánicos ha sido una estrategia efectiva para la rápida iteración y prototipado del diseño. La capacidad de crear prototipos físicos con rapidez y precisión ha acelerado el desarrollo del proyecto y ha permitido realizar ajustes y mejoras de manera oportuna. La combinación de la impresión 3D con técnicas tradicionales de fabricación ha resultado en una estructura robusta y funcional para el dispositivo. La implementación de una página web para el control remoto y la monitorización de la carga electrónica ha ampliado las capacidades del sistema y ha proporcionado una interfaz de usuario flexible y accesible desde cualquier dispositivo con conexión a Internet. El uso del STM32 como servidor web ha permitido la integración transparente de la carga electrónica en redes locales y globales, facilitando su uso en una amplia variedad de aplicaciones y entornos. En la fase de planificación, habíamos calculado un monto de 338 USD; sin embargo, al examinar la tabla de gastos, constatamos que el total desembolsado ascendió a 352 USD. Este resultado es satisfactorio, ya que la desviación respecto al presupuesto inicial es mínima. Es crucial destacar que esta gestión prudente de los recursos garantiza la viabilidad financiera del proyecto y refleja un control eficiente en la ejecución de los fondos asignados. En resumen, este proyecto ha sido un ejercicio integral de diseño, ingeniería y desarrollo de sistemas, que ha demostrado la importancia de la colaboración interdisciplinaria y la aplicación de metodologías de trabajo estructuradas. Los resultados obtenidos son el resultado de un esfuerzo colectivo y reflejan el compromiso con la excelencia técnica y la innovación en la búsqueda de soluciones a los desafíos de ingeniería contemporáneos.
Fil: Buszczak, Nicolas. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Avellaneda; Argentina.
Fil: Cogliatti, Martín Nicolas. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Avellaneda, Argentina.
Fil: Porco Mazzolini, Nicolás Ezequiel. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Avellaneda; Argentina.
Materia
Carga electrónica
PID
Ethernet
Analógica
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
2024-03-19T16:16:23Z
Repositorio
Repositorio Institucional Abierto (UTN)
Institución
Universidad Tecnológica Nacional
OAI Identificador
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Acceder
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Desde el diseño de los PCBs hasta la selección de componentes, se ha buscado maximizar la eficiencia y la fiabilidad del sistema. La distribución de corriente por los mosfets y la gestión térmica han sido aspectos críticos que se han abordado mediante la aplicación de técnicas de diseño avanzadas y pruebas experimentales. La estructura física del dispositivo también ha sido cuidadosamente diseñada para garantizar la integridad mecánica y la facilidad de acceso a los componentes internos. La programación del sistema, tanto a nivel de firmware como de software, ha sido un proceso complejo que ha requerido un enfoque sistemático y meticuloso. La creación del protocolo para la comunicación entre el STM32 y el ESP32 ha sido clave para la integración de ambos microcontroladores y para la transmisión eficiente de datos entre ellos. La implementación de funciones de control PID ha permitido una regulación precisa de la corriente y la tensión, garantizando un rendimiento óptimo en una amplia gama de condiciones de carga. La integración de la librería LVGL para el diseño de la interfaz gráfica de usuario ha simplificado significativamente el proceso de desarrollo y ha permitido la creación de interfaces intuitivas y atractivas. Los ensayos realizados para evaluar el rendimiento del sistema en condiciones de régimen permanente y transitorio han proporcionado información valiosa sobre la estabilidad y la respuesta dinámica de la carga electrónica. Las mediciones de corriente, tensión y potencia en diferentes condiciones de carga han permitido identificar áreas de mejora y optimizar el diseño del sistema para cumplir con los requisitos de rendimiento y fiabilidad. El uso de la impresión 3D para la fabricación de la estructura y componentes mecánicos ha sido una estrategia efectiva para la rápida iteración y prototipado del diseño. La capacidad de crear prototipos físicos con rapidez y precisión ha acelerado el desarrollo del proyecto y ha permitido realizar ajustes y mejoras de manera oportuna. La combinación de la impresión 3D con técnicas tradicionales de fabricación ha resultado en una estructura robusta y funcional para el dispositivo. La implementación de una página web para el control remoto y la monitorización de la carga electrónica ha ampliado las capacidades del sistema y ha proporcionado una interfaz de usuario flexible y accesible desde cualquier dispositivo con conexión a Internet. El uso del STM32 como servidor web ha permitido la integración transparente de la carga electrónica en redes locales y globales, facilitando su uso en una amplia variedad de aplicaciones y entornos. En la fase de planificación, habíamos calculado un monto de 338 USD; sin embargo, al examinar la tabla de gastos, constatamos que el total desembolsado ascendió a 352 USD. Este resultado es satisfactorio, ya que la desviación respecto al presupuesto inicial es mínima. Es crucial destacar que esta gestión prudente de los recursos garantiza la viabilidad financiera del proyecto y refleja un control eficiente en la ejecución de los fondos asignados. En resumen, este proyecto ha sido un ejercicio integral de diseño, ingeniería y desarrollo de sistemas, que ha demostrado la importancia de la colaboración interdisciplinaria y la aplicación de metodologías de trabajo estructuradas. Los resultados obtenidos son el resultado de un esfuerzo colectivo y reflejan el compromiso con la excelencia técnica y la innovación en la búsqueda de soluciones a los desafíos de ingeniería contemporáneos.Fil: Buszczak, Nicolas. Universidad Tecnológica Nacional. 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Fil: Buszczak, Nicolas. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Avellaneda; Argentina.
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