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http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/21273
Título : | Implementación de una cámara térmica con control de temperatura usando tarjetas de desarrollo embebido para aplicar estrés térmico durante pruebas HTRB en dispositivos semiconductores de potencia. |
Autor : | Condo Ramos, Oscar Orlando Morejón Merino, Juan Sebastián |
Director(es): | Hernández Ambato, Jorge Luis |
Tribunal (Tesis): | Tinajero León, José Luis |
Palabras claves : | ELECTRÓNICA DE POTENCIA;SEMICONDUCTORES DE POTENCIA;ESTRÉS TÉRMICO;CONTROL AUTOMÁTICO;CONTROL DE TEMPERATURA;SISTEMAS EMBEBIDOS |
Fecha de publicación : | 24-ene-2022 |
Editorial : | Escuela Superior Politécnica de Chimborazo |
Citación : | NCondo Ramos, Oscar Orlando; Morejón Merino, Juan Sebastián. (2022). Implementación de una cámara térmica con control de temperatura usando tarjetas de desarrollo embebido para aplicar estrés térmico durante pruebas HTRB en dispositivos semiconductores de potencia. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba. |
Identificador : | UDCTFIYE;108T0414 |
Abstract : | The objective of this work was to adapt a thermal camera by controlling the temperature using embedded development boards to apply heat stress in tests of High temperature reverse bias (HTRB) in power semiconductor devices. In the first place, a bibliographic compendium of thermal control solutions and requirements in accelerated tests HTRB was performed. Next, the elements of necessary hardware and software. Then a conventional oven was characterized by applying an open loop step type identification test. Next, algorithms of non-linear control in an operating regime of 150 to 200 degrees Celsius implemented in the select STM32 development boards. For the power stage, a control was carried out by integral cycle calculated by the controller. On the other hand, a communication interface was used HMI using LabVIEW and STM Studio computer software. Before the testing stage A calibration of the sensors was carried out obtaining an indirect measure of temperature in the power devices. Subsequently, the selection of the controller was made through tests performance vs. HTRB testing requirements. Then a stress test was set up thermal over 80V reverse biased IRF530N MOSFETs at a temperature 180 degrees Celsius to evaluate the performance of the selected controller. According to the results obtained during the test, it was concluded that both the controller and the plant operated normally with low overshoot and an operation within the temperature range with a variation of 5 degrees Celsius from its set point. Finally, it is recommended to perform the temperature tests in a suitable workspace and safety regulations. |
Resumen : | Este trabajo tuvo como objetivo la adaptación de una cámara térmica mediante control de temperatura usando tarjetas de desarrollo embebido para aplicar estrés térmico en pruebas de polarización inversa en alta temperatura (HTRB) en dispositivos semiconductores de potencia. En primer lugar, se realizó un compendio bibliográfico de las soluciones de control térmico y los requerimientos en pruebas aceleradas HTRB. A continuación, se seleccionaron los elementos de hardware y software necesarios. Luego se caracterizó un horno convencional aplicando una prueba de identificación de tipo escalón en lazo abierto. A continuación, se diseñaron algoritmos de control no lineal en un régimen de operación de 150 a 200 grados celsius implementados en las tarjetas de desarrollo STM32 seleccionadas. Para la etapa de potencia se realizó un control por ciclo integral calculado por el controlador. Por otro lado, se utilizó una interfaz de comunicación HMI mediante el software computacional LabVIEW y STM Studio. Previo a la etapa de pruebas se realizó una calibración de los sensores obteniendo una medida indirecta de temperatura en los dispositivos de potencia. Posteriormente la selección del controlador se realizó mediante pruebas de rendimiento vs requerimientos de pruebas HTRB. Luego se configuró una prueba de estrés térmico sobre dispositivos MOSFETs IRF530N polarizados en inversa a 80 V a una temperatura de 180 grados celsius para evaluar el desempeño del controlador seleccionado. De acuerdo con los resultados obtenidos durante el transcurso de la prueba se concluyó que tanto el controlador y la planta operaron normalmente con bajo sobrepaso y una operación dentro del rango de temperatura con una variación de 5 grados celsius de su consigna. Finalmente se recomienda realizar las pruebas de temperatura en un adecuado espacio de trabajo y normas de seguridad. |
URI : | http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/21273 |
Aparece en las colecciones: | Ingeniero en Electrónica, Control y Redes Industriales; Ingeniero/a en Electrónica y Automatización |
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