Convertidor CC/CC con control remoto supervisado por Android

Abstract

La electrónica de potencia se integra poco a poco en sistemas cada vez más digitales, sistemas en los que el objetivo principal es la regulación automática para mejorar la eficiencia de todo el conjunto o simplemente para mejorar el tiempo de respuesta. Por esta razón los microcontroladores se integran cada vez más en la vida cotidiana de las personas, des de encender un microondas hasta conducir un automóvil de última generación, todo esto conlleva a interactuar con los sistema de regulación de una manera u otra. Otro aspecto que se integra incluso más rápido en las vidas de las personas son las aplicaciones para Smartphone y tabletas. Programas diseñados específicamente para mejorar o facilitar las tareas cotidianas de las personas. Es por ello que en este proyecto se ha intentado integrar electrónica de potencia, regulación automática, comunicación inalámbrica y aplicaciones Android para conseguir un prototipo compacto y sencillo de utilizar. En el capítulo 2 del proyecto se hace un análisis generalizado de los protocolos y dispositivos de comunicación inalámbrica más comunes y el modelo finalmente escogido, un análisis más detallado sobre el tipo de convertidor reductor síncrono escogido y las especificaciones de la solución finalmente adoptada. A continuación, el capítulo 3 está orientado a la implementación del diseño finalmente escogido. Por un lado se ha diseñado una PCB para implementar un convertidor reductor síncrono regulado digitalmente, con control PID de tensión con bucle interno de corriente y, a parte, otro modo de control con PID de corriente. Esta PCB, conectada a un módulo Bluetooth, será controlada por un usuario des de una aplicación diseñada específicamente para sistemas operativos Android. A la vez, para poder hacer ensayos con cambios de carga instantáneos se ha decidido diseñar una PCB de cargas que también es controlada con otra aplicación diseñada para dispositivos con sistema operativo Android. De esta manera, un mismo usuario se puede conectar a ambos módulos Bluetooth para dar consignas de tensión o corriente y realizar cambios de cargas para revisar la respuesta del sistema. El capítulo 4 se ha enfocado a realizar un estudio más exhaustivo de la respuesta según la carga fijada. Aunque el objetivo del proyecto haya sido englobar un convertidor básico controlado remotamente por Android, ha sido importante centrarse en el diseño del convertidor para realizar un convertidor compacto y mínimamente competente y preciso. El resultado final de este proyecto es, por tanto, disponer de un convertidor reductor síncrono cuya tensión y corriente puedan ser controladas por un usuario desde su dispositivo con sistema operativo Android (Smartphone, Tableta o portátil) a través de Bluetooth, a una distancia de hasta 100 metros. A la vez, este mismo usuario, u otro, podrán gestionar la otra PCB de cargas des de otro dispositivo Android para realizar cambios de carga y consultar las lecturas de tensión y corriente aplicadas.