Control inteligente para una fuente de corriente implementado en un sistema embebido

Abstract

Los convertidores estáticos de energía eléctrica son fundamentales en la conversión y adaptación de la energía en aplicaciones que van desde el ámbito industrial hasta el doméstico. Existen diversos tipos de convertidores, cada uno con características eléctricas específicas que determinan su idoneidad según la aplicación. En este trabajo se emplea un convertidor tipo troceador (chopper), el cual transforma una señal de corriente directa en otra de corriente directa con diferentes niveles de voltaje y corriente.

Este tipo de convertidores presenta desafíos importantes, como el ruido electrónico, las pérdidas por conmutación y el correcto aislamiento de sus componentes. Ante ello, el objetivo principal de la investigación fue diseñar, simular e implementar un sistema de control híbrido que combina una máquina de estados finitos con un controlador proporcional–integral (PI).

La simulación del controlador se realizó en MATLAB/Simulink con licencia educativa, mientras que su implementación se llevó a cabo en el entorno MPLAB, utilizando una placa de desarrollo Curiosity Nano® de Microchip® para las pruebas experimentales. Los resultados demostraron que el controlador híbrido propuesto reduce en un 25 % el ruido eléctrico por conmutación y mejora la eficiencia del convertidor hasta un 90 %, en comparación con un controlador basado únicamente en una máquina de estados finitos. En conclusión, el control híbrido representa una solución viable y eficiente para este tipo de convertidores.