diseÑo, implementaciÓn, modelizaciÓn y control...
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DISEÑO, IMPLEMENTACIÓN, MODELIZACIÓN Y CONTROL ANALÓGICO Y DIGITAL DE UN
CONVERTIDOR ELEVADOR CON UNA ESTRUCTURA PUSH-PULL.
TITULACIÓ: Enginyeria en Automàtica i Electrònica Industrial
AUTOR: Xavier Alsina Bernaus
DIRECTOR: Xavier Maixé Altés, Enric Vidal Idiarte.
DATA: Juny / 2011.
Índice PFC: Diseño, implementación, modelización y control analógico y digital de un convertidor elevador con
una estructura Push-Pull.
1
1. ÍNDICE GENERAL
Índice PFC: Diseño, implementación, modelización y control analógico y digital de un convertidor elevador con
una estructura Push-Pull.
2
1- Índice general. ………………..………………………………………… 1
2- Memoria descriptiva y de cálculo……….……………………………… 6
2.1 – Introducción……………………..……………………………………………. 7
2.1.1 - Objetivo de este proyecto……………………………………….. 7
2.1.2 - Antecedentes…………………………………………………….. 7
2.1.3 - Funcionamiento de la topología push-pull…………...……… 7
2.1.4 - Especificaciones…………………………………………..….. 9
2.2 - Cálculo de la planta …………………….…………………………………….. 9
2.2.1- Modelo promediado del convertidor……………………………. 9
2.2.2- Cálculo de los componentes…………………………………… 20
2.2.3- Extracción de la respuesta frecuencial de la planta…………… 25
2.2.4- Modelo “Psim” de la planta…………………………………… 29
2.2.5- Comprobación de los resultados de la planta mediante
simulación……….……………………………………………………… 31
2.2.5.1- Comprobación de los valores medios………….. 31
2.2.5.2- Comprobación de los rizados de las variables de
estado…………………..……….………………………… 33
2.2.5.3- Comprobación de la respuesta frecuencial……… 37
2.3- Cálculo de la planta amortiguada……………………………………………. 39
2.3.1- Modelo promediado del convertidor amortiguado……………… 39
2.3.2- Cálculo de los componentes de la red amortiguadora………….. 42
2.3.3- Extracción de la respuesta frecuencial de la planta
amortiguada……………………………………………………………. 45
2.3.4- Comprobación de los resultados de la planta amortiguada
mediante simulación……………………………...…………………… 46
2.4- Implementación de la planta……………….….………………………………. 48
2.4.1- Elección de los componentes y consideraciones a tener en
cuenta…………………………………………..………………………. 48
2.4.1.1- Elección de los transistores…………….………. 48
2.4.1.1.1- Cálculo del disipador…………… 51
2.4.1.2- Circuito de disparo de los transistores……….… 54
2.4.1.3- Elección de los diodos rectificadores…………… 55
2.4.1.4- Implementación de la red amortiguadora del
primario………………………...…………………………. 56
2.4.1.5- Elección de los condensadores………………… 58
2.4.1.6- Transformador…………………..……………… 58
2.4.1.7- Consideraciones con el layout…..…..…………… 58
2.4.1.8- Sensados para protección……….……………… 59
2.4.1.8.1- Sensado de la corriente de entrada
al transformador……….……………………. 59
2.4.1.8.2- Sensado de la corriente de salida
del puente de diodos…….…………………… 61
2.4.2- Problemáticas surgidas en la implementación………………. 62
2.4.2.1- Implementación de una red amortiguadora en el
secundario……………….………………………………… 62
2.4.3- Medidas………………………………………………………….. 65
2.4.3.1- Comprobación de los valores medios…………. 65
Índice PFC: Diseño, implementación, modelización y control analógico y digital de un convertidor elevador con
una estructura Push-Pull.
3
2.4.3.2- Comprobación de los rizados…….…………….. 66
2.4.3.3- Rendimientos de la planta……………..……….. 69
2.4.3.4- Extracción de la respuesta frecuencial real de la
planta…………………………….……………………..…. 72
2.4.3.5- Formas de onda de la planta……………………. 76
2.5- Modelado de la planta con pérdidas…………………………………………. 78
2.5.1- Modelo promediado del convertidor………………………….. 78
2.5.2- Extracción de la respuesta frecuencial del modelo…..……… 80
2.5.3- Ajuste del modelo de la planta con pérdidas………………… 85
2.5.4- Comprobación de los resultados mediante simulación……….… 87
2.6- Control analógico……………………………………………………………… 89
2.6.1- Diseño mediante la herramienta “Sisotool” del programa
“Matlab”…………………………………………………………….…... 89
2.6.2- Simulación de la planta más el control analógico………..….. 94
2.6.2.1- Respuesta a una perturbación en la carga……… 94
2.6.2.2- Respuesta a una perturbación en la
alimentación…………….………………………………… 95
2.6.3- Implementación del compensador mediante una estructura
circuital………………………………………………………………….. 97
2.6.4- Simulación de la planta más el compensador implementado
mediante una estructura circuital………………..…………………… 99
2.6.4.1- Respuesta a una perturbación en la carga……… 99
2.6.4.2- Respuesta a una perturbación en la alimentación. 100
2.7- Implementación del la placa controladora analógica………………………. 102
2.7.1- Implementación del controlador y cálculo de los componentes
del mismo………………………………..……………..……………….. 102
2.7.1.1- Optoacoplador…………..……………………….. 103
2.7.1.2- Controlador SG3524…………………………… 104
2.7.1.3- Arranque suave…………………..……………… 108
2.7.1.4.- Alimentación de la placa controladora………… 112
2.7.2- Protecciones…………………………………………………… 112
2.7.2.1- Protección contra sobretensiones en la entrada…. 112
2.7.2.2- Protección contra sobretensiones en la salida… 115
2.7.2.3- Protecciones contra sobrecorriente……………… 117
2.7.2.4- Reseteo de las protecciones en el arranque……… 117
2.7.3- Medidas…………………………………………………………. 118
2.7.3.1- Respuesta a una perturbación en la carga……… 118
2.7.3.2- Respuesta a una perturbación en la alimentación. 120
2.8- Control digital………………………………………………………………….. 121
2.8.1- Diseño mediante la herramienta “Sisotool” del programa
“Matlab”……………………………………………………………….. 121
2.8.2- Simulación de la planta con el retardo más el control digital… 126
2.8.2.1- Respuesta a una perturbación en la carga…….. 127
2.8.2.2- Respuesta a una perturbación en la alimentación. 128
2.8.3- Implementación del compensador en un sistema digital……….. 129
2.8.4- Simulación de la planta más el compensador con la
cuantización……………………………………….……………………. 133
2.8.4.1- Respuesta a una perturbación en la carga…….. 135
Índice PFC: Diseño, implementación, modelización y control analógico y digital de un convertidor elevador con
una estructura Push-Pull.
4
2.8.4.2- Respuesta a una perturbación en la alimentación. 136
2.9-Implementación de la placa controladora digital y software asociado………. 137
2.9.1- Implementación del controlador y cálculo de los componentes
del mismo…………………………………………………….………… 137
2.9.1.1- Optoacoplador………………..…………………. 138
2.9.1.2- Microcontrolador………………………………… 139
2.9.1.2.1- Oscilador……………………… 141
2.9.1.2.2- Módulo ADC…………………… 143
2.9.1.2.3- Módulo PWM…..……………… 146
2.9.1.2.4- Interrupciones…………………. 150
2.9.1.3- Alimentación de la placa controladora………… 150
2.9.1.4- Otras consideraciones…………………………… 150
2.9.2- Software………………………………………………………….. 150
2.9.2.1- Función principal: main( )……………………… 150
2.9.2.2- Rutina de servicio a la interrupción:
ADCInterrupt( )…………………………..……………….. 152
2.9.2.3- Rutina: ini_syst( )………...………………………. 157
2.9.2.4- Rutina: iniPWM1( )……………………………… 157
2.9.2.5- Rutina: iniADC( )………………………………… 159
2.9.2.6- Rutina: ini_interrupt( )……..…………………… 160
2.9.2.7- Rutina: soft_start( )……………………………… 160
2.9.2.8- Rutina: modifica_DC_PWM1( )………………… 162
2.9.3- Protecciones…………………………………….………………. 162
2.9.2.1- Protección contra sobretensiones en la entrada… 163
2.9.2.2- Protección contra sobretensiones en la salida… 163
2.9.2.3- Protecciones contra sobrecorriente……………… 165
2.9.4- Medidas……………………………………..…………………… 165
2.9.4.1- Respuesta a una perturbación en la carga……… 165
2.9.4.2- Respuesta a una perturbación en la alimentación. 167
2.10 -Conclusiones………………………………………………………………….. 168
2.11 – Referencias…………………………………………………………………… 169
3 – Planos……………………….…………………………………………… 170
3.1 – Plano nº 1: Esquema de la planta del convertidor y de los sensados para las protecciones……………………………………………………………….. 172
3.2 - Plano nº 2: Ruteado superior e inferior de la PCB de la planta del convertidor……………………………………………………………………… 173
3.3 – Plano nº 3: Disposición de los componentes y fotografía de la PCB de la planta del convertidor………………………………………………………. 174
3.4 – Plano nº 4: Esquema del controlador analógico y las protecciones I…….. 175
3.5 – Plano nº 5: Esquema del controlador analógico y las protecciones II…… 176
3.6 – Plano nº 6: Ruteado superior e inferior de la PCB del controlador analógico y las protecciones……………….……………………………………….. 177
3.7 – Plano nº 7: Disposición de los componentes y fotografía de la PCB del controlador analógico y las protecciones………………………………………. 178
3.8 – Plano nº 8: Esquema del controlador digital y las protecciones I………….. 179
3.9 – Plano nº 8: Esquema del controlador digital y las protecciones II………… 180
Índice PFC: Diseño, implementación, modelización y control analógico y digital de un convertidor elevador con
una estructura Push-Pull.
5
3.10 – Plano nº 10: Ruteado superior e inferior de la PCB del controlador digital y las protecciones…………………………………………………………… 181
3.11 – Plano nº11: Disposición de los componentes y fotografía de controlador digital y las protecciones……………………………………………… 182
3.12 – Plano nº 12: Esquema del cableado y fotografía del conexionado entre la planta y el controlador analógico…………………………………………. 183
3.13 – Plano nº 13: Esquema del cableado y fotografía del conexionado entre la planta y el controlador digital……………………….…………………………. 184
4 – Presupuesto…………………………..…………………………………. 185
4.1 – Capítulo 1: Placa de la planta del convertidor………..…………..… 186
4.2 – Capítulo 2: Placa del control analógico………………….………….. 189
4.3 – Capítulo 3: Placa del control digital…………………………………. 193
4.4 – Resumen del presupuesto……………..…….………………………… 1 96
5 – Pliego de condiciones……………………..……………………………. 197
5.1 – Reunidos……………………………………………………………… 198
5.2 – Exponen…………….…………………………………………………. 198
5.2.1- Primero…….……………………………………………. 198
5.2.2 - Segundo……………….………………………………… 198
5.3 – Cláusulas……………………………...……………………………….. 198
5.3.1 - Primera. Objetivos………………...……………………. 198
5.3.2 - Segunda. Objeto del acuerdo……………..…………… 199
5.3.3 – Tercera. Condiciones de la aceptación del trabajo…..... 199
5.3.4 – Cuarta. Extensión de la colaboración…….…………… 199
5.3.5- Quinta. Contenido de los programas específicos…….… 199
5.3.6 – Sexta. Coordinadores/Responsables………...………… 200
5.3.7 – Séptima. Emisión de informes…………….…………… 200
5.3.8 – Octava. Duración…….………………………………… 200
5.3.9 – Novena. Principios de actuación……….……………… 200
5.3.10 – Resolución de conflictos……………………………… 201
5.4 - Conformidad………………………………………….……………….. 201
6 – Anexos…………………………………..………………………………. 202
6.1 – Código fuente del microcontrolador………………………………. 202
Memoria descriptiva y de cálculo PFC: Diseño, implementación, modelización y control analógico y digital de un convertidor elevador con
una estructura Push-Pull.
6
2. MEMORIA
DESCRIPTIVA Y DE
CÁLCULO
Memoria descriptiva y de cálculo PFC: Diseño, implementación, modelización y control analógico y digital de un convertidor elevador con
una estructura Push-Pull.
7
2- Memoria descriptiva y de cálculo.
2.1 – Introducción.
2.1.1 Objetivo de este proyecto.
El objetivo de este proyecto es construir un convertidor conmutado continua – continua
elevador, el cual forma parte de un sistema que proporciona una tensión de 230 V AC,
emulando la tensión de alimentación que se obtiene de la red eléctrica, partiendo de una
batería de automóvil.
Este convertidor tiene la misión de aumentar la tensión proporcionada por la batería a
un valor suficientemente alto como para que, conectando posteriormente un puente
inversor, se pueda obtener la tensión alterna deseada, garantizando que su valor se
mantenga estable frente a cambios en la carga conectada y para los distintos valores de
tensión que pueda proporcionar la batería en función de su carga
A continuación se incluye un esquema de bloques del sistema:
Figura 1. Diagrama de bloques del sistema general.
2.1.2 – Antecedentes.
En el grupo de investigación “GAEI” establecido en la planta piloto nº 4 del campus
“Sescelades” de la “Universidad Rovira i Virgili”, y perteneciente al “Departament de
Enginyeria Elèctrica Electrònica y Automàtica”, se tiene amplia experiencia en el
diseño y construcción de convertidores electrónicos para distintas aplicaciones, también
para aplicaciones donde se requiere una gran ganancia, desarrollando distintos
convertidores con estructuras de tipo “boost”, “boost cuadráticos”,…
2.1.3 – Funcionamiento de la topología “Push Pull”.
A continuación se hace una breve descripción del funcionamiento de la topología
utilizada.
Básicamente en este tipo de convertidores lo que se hace es utilizar un transformador
para elevar o reducir la tensión aplicada al primario a través de la relación de
transformación del mismo y al mismo tiempo se obtiene aislamiento galvánico.
Se conecta una tensión continua al primario invirtiendo sucesivamente su polaridad y
aplicándola el mismo tiempo para cada polaridad, se subministra de este modo una
tensión alterna al transformador y se evita también la saturación de su núcleo.
Memoria descriptiva y de cálculo PFC: Diseño, implementación, modelización y control analógico y digital de un convertidor elevador con
una estructura Push-Pull.
8
Como se puede deducir, en el secundario del transformador se obtienen los pulsos
aplicados al primario multiplicados por la relación de transformación, de modo que si se
desea conseguir una continua es necesario rectificar y filtrar estos pulsos.
Figura 2. Esquema de una estructura “Push Pull”.
En este caso se utiliza un transformador con el bobinado partido, evitando así tener que
utilizar un puente o un semipuente inversor para hacer circular por el primario la
corriente en sentidos inversos.
Para el rectificado se utiliza un puente de diodos completo, junto con un filtro L-C. Se
añade también un filtro L-C a la entrada para atenuar los elevados cambios de corriente
que se dan en el primario.
El convertidor de este proyecto es, en términos generales, el que se incluye en la
siguiente figura:
Figura 3. Esquema del convertidor implementado.
Donde la variable a controlar es la tensión del condensador C2 mediante el ciclo de
trabajo de los transistores Q1 y Q2.
Hay que destacar que sus ciclos de trabajo alcanzan como máximo el 50% del periodo,
que estos son complementarios y están desfasados entre si 180º.
Estos condicionantes son debidos a que, como en el primario circulan corrientes en
sentidos contrarios (según el transistor que se active), si circulan al mismo tiempo, sus
campos magnéticos se debilitarían entre sí anulando o reduciendo la funcionalidad del
convertidor.
Es importante también que los ciclos de trabajo sean iguales para los dos transistores, ya
que si no se podría provocar que se sature el transformador.
Memoria descriptiva y de cálculo PFC: Diseño, implementación, modelización y control analógico y digital de un convertidor elevador con
una estructura Push-Pull.
9
Como a la práctica es imposible que estos sean iguales, se podría pensar que el
transformador se acabará saturando, pero las propias resistencias parásitas de los
transistores y del PCB limitan las corrientes que circulan a través de los bobinados,
compensando así este efecto indeseado.
INFORMACIÓ CONFIDENCIAL
Aquest projecte conté informació confidencial que no ha estat publicada, per obtenir més informació adreçar-se a:
Javier Maixé Altés Teléfon: 977 559 632 Fax: 977 559 605 E-mail: javier.maixe@ urv.cat
Planos PFC: Diseño, implementación, modelización y control analógico y digital de un convertidor elevador con
una estructura Push-Pull.
170
3. PLANOS
Planos PFC: Diseño, implementación, modelización y control analógico y digital de un convertidor elevador con
una estructura Push-Pull.
171
3 – Planos.
3.1 – Plano nº 1: Esquema de la planta del convertidor y de los sensados para las protecciones. 3.2 - Plano nº 2: Ruteado superior e inferior de la PCB de la planta del convertidor. 3.3 – Plano nº 3: Disposición de los componentes y fotografía de la PCB de la planta del convertidor. 3.4 – Plano nº 4: Esquema del controlador analógico y las protecciones I. 3.5 – Plano nº 5: Esquema del controlador analógico y las protecciones II. 3.6 – Plano nº 6: Ruteado superior e inferior de la PCB del controlador analógico y las protecciones. 3.7 – Plano nº 7: Disposición de los componentes y fotografía de la PCB del controlador analógico y las protecciones. 3.8 – Plano nº 8: Esquema del controlador digital y las protecciones I. 3.9 – Plano nº 8: Esquema del controlador digital y las protecciones II. 3.10 – Plano nº 10: Ruteado superior e inferior de la PCB del controlador digital y las protecciones. 3.11 – Plano nº11: Disposición de los componentes y fotografía de controlador digital y las protecciones. 3.12 – Plano nº 12: Esquema del cableado y fotografía del conexionado entre la planta y el controlador analógico. 3.13 – Plano nº 13: Esquema del cableado y fotografía del conexionado entre la planta y el controlador digital.
Nota: La disposición de los componentes entre las PCBs y las fotografías puede variar
ligeramente debido a que las PCBs se han modificado acorde con los cambios
realizados en los montajes reales durante el desarrollo del dispositivo.
T1
0 R415K
Vhall
J2
Conector molex 4 v ias
1234
0 0
C233nF
0
C4100nF
0
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0
R6
C5100nF
Vcc
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Vio
ut
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D5
Filt
er
6
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8 V
-
+
U1B
MC33072
5
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84
R3 12R-
+
U1A
MC33072
3
21
84
0
8 V
0
R510K
5 V
0
C3100nF
8 V
0
J1
CON2
12
R112R
C1
3.3nF
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1
5 12
20
13
19
23
4
6
+
C1856 uF 450 V
L2
5 mH
1 2
C23
22uF
M2
IRF
B3077
M1
IRF
B3077
D5
STTH112U
R1050k
D3
ST
TH
112U
Vout
C2520nF 1000 V
R16 0RR17 0R
C27
22uF
R18 0R
C13
22uF
C28
22uF
C24100nF
5 V
0 0 0
1200R
100nF
0U2
ACS712IP+2
2
IP-1
3
IP-2
4
IP+1
1
R7 1800R
0
Vg
Vc +
C7
470uF
+
C8
470uF
+
C9
470uF
0
+
C10
470uF
10K
+
C11
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22uF
U3
ACS712
Vcc
Vio
ut
GN
DIP
-5
IP+
4
C30
22uF
L3
5 uH
12
TP2
CON1
1 2
C14
22uF
C19
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C20
22uF
C21
22uF
C15
22uF
D2
ST
TH
112U
D4 1N4148
M3
IRF
B3077
D8
ST
TH
112U
D6
ST
TH
112U
ST
TH
112U
C16
22uF
TP1
CON1
1 2
D9
ST
TH
112U
D7
ST
TH
112U
ST
TH
112U
C121uF 630 V
C17
22uF
R92R7
R8100kD1
15V
12
VS1
Q2
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C22
22uF
C2647nF
J9
Conector molex 2 v ias
1
8
16
17
18
117
9
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D15
ST
TH
112U
D16
ST
TH
112U
M5
IRF
B3077
M6
IRF
B3077
D14 1N4148
M4
IRF
B3077
20nF 1000 V
Vg
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1
C33
22nF 1000 V
J7
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123
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100nF
Vc
J11
1
J8
Conector molex 2 v ias
12
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5 V
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Vhall
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CON1
12
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CON1
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1
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R14 0R
J5
Banana
1
R15 0R
J3
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12
D10
ST
TH
112U
D12
ST
TH
112U
Vout
D11
ST
TH
112U
D13
ST
TH
112U
R112R7 R12
100kD1715V
12
Vg
VS2
Q3FZT651
Q4
FZT751
Nombre Fecha:
Dibujado X. Alsina
Comprobado X. Maixé Universitat Rovira i Virgili - ETSE - DEEEA - GAEI
Escala Plano nº 1
"Diseño, implementación, modelización, y control
analógico y digital de un convertidor elevador con una
estructura Push-Pull"
Esquema de la planta del convertidor y de los sensados para las protecciones
15
Conector molex 2 v ias 0
Conector molex 2 v ias
12
0
VS2 Conector molex 2 v ias 0
Nombre Fecha:
Dibujado X. Alsina
Comprobado X. Maixé Universitat Rovira i Virgili - ETSE - DEEEA - GAEI
Escala Plano nº 2
"Diseño, implementación, modelización, y control
analógico y digital de un convertidor elevador con una
estructura Push-Pull"
Ruteado superior e inferior de la PCB de la planta del convertidor
Nombre Fecha:
Dibujado X. Alsina
Comprobado X. Maixé Universitat Rovira i Virgili - ETSE - DEEEA - GAEI
Escala Plano nº 3
"Diseño, implementación, modelización, y control
analógico y digital de un convertidor elevador con una
estructura Push-Pull"
Disposición de los componentes y fotografía de la PCB de la planta del convertidor
0
U1
L7808/TO220
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GN
D2
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C5
100nF
0 0
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V in
0
8 VVgX1
Conector molex 2 v ias
.1
.2
C210uF
0
SW1
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10uF
00
C3
100nF
U2
L7805/TO220
VIN1
GN
D2
VOUT3
-
+
U12A
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3
21
411
Start
0
8 V
0
R20100K
R15 200K
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SW2
14
23
Rearme
C8 1uF
5 V
R18
1M
5 V
0
R37 100R
0
Start
Iin_protection
-
+
U12B
TLC2274
5
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411
C17
100nF
0
8 V
Rearme
I in
R39 100K
C15 10nF
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8 V
U8B HEF4027B
J10
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K11 Q
15
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.3
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00C18
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-
+
U11A
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3
21
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C10
100nF
0
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R9150R
R10100K
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R7
1K
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1K
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1K
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Vin_protection
8 V
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-
+
U11B
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5
67
411
R12
150k
8 V
0R46 10K
08 V
0
8 V
R21 100R
0
Start
Rearme
J3
Conector molex 5 v ias
12345
R23 100K
C11 10nF
D3 1N4148
D2 1N4148
R22 100R
Iout_protection
-
+
U12C
TLC2274
10
98
411
5 V8 V
U8A
HEF4027B
J6
CLK3
K5 Q
1
Q2
VDD16
S7
GN
D8
R4
0
I out
0
8 V
0
ISO1SFH615
12
43
R24820R
R27150k
R32
1K
8 VV OUT
R36180K
8 V
8 V
0POT110K
Vout_protection
R34100K
0
8 VC12
100nF
V opto
0 R42560R
R264k7
-
+
U11C
TLC2274
10
98
411
+
U11D
1214
4
R3318k
Nombre Fecha:
Dibujado X. Alsina
Comprobado X. Maixé Universitat Rovira i Virgili - ETSE - DEEEA - GAEI
Escala Plano nº 4
"Diseño, implementación, modelización, y control
analógico y digital de un convertidor elevador con una
estructura Push-Pull"
Esquema del controlador analógico y las protecciones I
Conector molex 5 v ias
0
0
R35 10K
8 V
0 0
0
0
R44300K
V OUT
R41100K
R40100K
V opto
X7
Conector molex 3 v ias
.1
.2
.3
0
-
TLC2274
1314
11
U5A23
14
Vg
8 V0
R3
100 K
8 V
U5B
HEF4002B910
1112
13
14
7
J1 JUMPER1 2Fault
0
U3A
HEF4081B
1
23
14
7
C1
100nF
0
8 V
R1
820R
Vg
Vin_protection
PWM0
R2 1K
-
+
U4A
LM393
3
21
84
J2
Shot A
X2
Conector molex 2 v ias
.1
.2
0R4
10K
8 V
8 V
Vg
0
C32
2nF
HEF4002B
3
45
1
7
0
R6
100 K
0
0
Vg
0
8 V
C6
100nF
0
8 V
0
0
PWM1
C33
2nF
Vin_protection
R5
820R
Vg
U3B
HEF4081B
5
64
14
7
JUMPER
1 2
-
+
U4B
LM393
5
67
84
010K
Shot B
0
X3
Conector molex 2 v ias
.1
.2
Vout_protection
0
C7
100nF
Vg
Iin_protectionIout_protection
0
0D14.3V
0
C31 4.7nF
V opto
Fault
C22 150pF
C20 10pF
R473R9 C21 22nF
C19 10nF
PWM0
R54 10K
PWM1
R57
10K
0
C25
100uF
R59
1.5K
0 0
0C29
?
C31 4.7nF
R48 22K
R53
34K
0
5 V
0
M1IRFD110
R52100K
0
R49
62K
R50
620R
R51
5,6R
Iin
R56 10K
C22 150pF
0
R55
10K
3R9
SW3
Jumper
0
C24 1nF
C23 47nF
8 V
R60
8 V
8 V
U10
IN -1
IN +2
OSC OUT3
CURR LIM +4
CURR LIM -5
RT6
7 10
EMIT 111
COL 112
COL 213
EMIT 214
VCC15
REF OUT16
+
C2610uF
C2710nF
C28100nF
00
0
C21 22nF
D7
Verd
R62
820R
0
D9
Vermell
R64
820R
0 0 0
D11
Vermell
R66
820R
0
D12
Vermell
R67
820R
8 V
D8
Verd
R63
470R
5 V
0
D10
Vermell
R65
820R
D6
Verd
R61
1500R
Vg
0
Vin_protectionIout_protectionIin_protectionVout_protection
Nombre Fecha:
Dibujado X. Alsina
Comprobado X. Maixé Universitat Rovira i Virgili - ETSE - DEEEA - GAEI
Escala Plano nº 5
"Diseño, implementación, modelización, y control
analógico y digital de un convertidor elevador con una
estructura Push-Pull"
Esquema del controlador analógico y las protecciones II
0
C341nF
0
0
0C3022nF
0
R5810K
R601.5K
0
0SG3524
CT7
GND8
COMP9
SHUTDOWN10
Nombre Fecha:
Dibujado X. Alsina
Comprobado X. Maixé Universitat Rovira i Virgili - ETSE - DEEEA - GAEI
Escala Plano nº 6
"Diseño, implementación, modelización, y control
analógico y digital de un convertidor elevador con una
estructura Push-Pull"
Ruteado superior e inferior de la PCB del controlador analógico y las protecciones.
Nombre Fecha:
Dibujado X. Alsina
Comprobado X. Maixé Universitat Rovira i Virgili - ETSE - DEEEA - GAEI
Escala Plano nº 7
"Diseño, implementación, modelización, y control
analógico y digital de un convertidor elevador con una
estructura Push-Pull"
Disposición de los componentes y fotografia de la PCB del contontrolador analógico y las protecciones.
0
C11
8 V
R15150R
R16100K
R23150K
-
+
U4A
TLC2274
3
21
411
8 V
R13
1K
R22
1K
R141.8K
8 V
D55.1V
R17
100R
Vg
R21
1K 0
Vin_protection
AN2
J2
JUMPER
1 2
R18
120k
-
+
U4B
TLC2274
5
67
411
0
V in
00
C9
100nF
U3
L7805/TO220
VIN1
GN
D2
VOUT3
8 VVg 5 V
X6
Conector molex 2 v ias
.1
.2
C610uF
SW2
SW SPST/SM
0
C810uF
00
U2
L7808/TO220
VIN1
GN
D2
VOUT3
0
C7
100nF
C15 10nF
8 VC11
100nF
0
150K
0
1K
00
1K
0
0
I out
8 V
0
RE6
J7
Conector molex 3 v ias
12345
R42
100K
D9
1N4148
R41 100R
0 0
J6
JUMPER
1 2
Iout_protection
5 V
AN1
8 V
U8A
HEF4027B
J6
CLK3
K5 Q
1
Q2
VDD16
S7
GN
D8
R4
0
0
R49
5K
8 V
-
+
U9A
TLC2272
3
21
84
8 V
0
C1810nF
D13
ISO1SFH615
12
43
R24120R
R27180K
R31
100R
8 VV OUT
R34100K
8 V
8 V -
+
U4C
TLC2274
10
98
411
0
R28120R
U4D
4
R2510R
R2910R
Vout_protection
R331K
0
8 V
R67C23
100nF
R2647K
R3247K
0
RE6
Iin_protection
0C21
100nF
0
8 V
R53
100K
R63
5K
08 V
8 V
U8B HEF4027B
J10
CLK13
K11 Q
15
Q14
VDD16
S9
GN
D8
R12
08 V
0
I in
AN3
J9 JUMPER1 2
X9
Conector molex 3 v ias
.1
.2
.3
D13
1N4148
-
+
U9B
TLC2272
5
67
840
0C22
100nF
0
8 V
R52 100R
R57
820R
R58
820R
R60
820R
R61
820R
8 V
R56
470R
5 V
R59
820R
R55
1.5K
Vg
Vin_protectionIout_protectionIin_protectionVout_protection
0
J5
JUMPER
1 2
0
0
R381M
-
+
U4D
TLC2274
12
1314
411
R43100K
R36100K R37
100K
R45
AN0
D8
150V
R67
5K
100nF
D6
5.1V
R35120R
0
0
Nombre Fecha:
Dibujado X. Alsina
Comprobado X. Maixé Universitat Rovira i Virgili - ETSE - DEEEA - GAEI
Escala Plano nº 8
"Diseño, implementación, modelización, y control
analógico y digital de un convertidor elevador con una
estructura Push-Pull"
Esquema del controlador digital y las protecciones I.
D16
Verd
0
D17
Vermell
0 0 0
D19
Vermell
0
D20
Vermell
D15
Verd
0
D18
Vermell
D14
Verd
0
R5010K
U11
TL431
V OUT
X10
Conector molex 3 v ias
.1
.2
.3
0
R4582K
R478.2K
V out
D11
30V
D10
130V
AN4
C1
100nF
0
5 V
0
PWM0
PWM1AN2
AN3
!MCLR
AN0
AN1
U1
dsPIC30F2020MCLR
1
AN0/CMP1A/CN2/RB02
AN1/CMP1B/CN3/RB13
AN2/CMP1C/CMP2A/CN4/RB24
AN3/CMP1D/CMP2B/CN5/RB35
AN4/CMP2C/CMP3A/CN6/RB46
AVDD28
AVSS27
PWM1L/RE026
PWM1H/RE125
PWM2L/RE224
PWM2H/RE323
R5
100R
00
5 V
R6
100k
D1
5.1VSW1
1 4
2 3
R7
RA9
RF6
Conector molex 2 v ias
.1
2
Vg Vg
5 VC12
100nF
5 V
C2
100nF
0
C5100nF
0
5 V
5 V
PGC
PGD
RA9
RD0
RE6
RF6
RE7
AN5/CMP2D/CMP3B/CN7/RB57
VSS18
AN6/CMP3C/CMP4A/OSC1/CLK1/RB69
AN7/CMP3D/CMP4B/OSC2/CLK0/RB710
PG11/EMUD1/PWM4H/T2CK/U1ATX/CN1/RE711
PGC1/EMUC1/EXTREF/PWM4L/T1CK/U1ARX/CN0/RE612
VDD113
PGD2/EMUD2/SCK1/SFLT3/OC2/INT2/RF614
PWM3L/RE422
PWM3H/RE521
VDD220
VSS219
PGC/EMUC/SDI1/SDA/U1RX/RF718
PGD/EMUD/SDO1/SCL/U1TX/RF817
SFLT2/INT0/OCFLTA/RA916
PGC2/EMUC2/0C1/SFLT1/IC1/INT1/RD015
C422pF
C322pF
0
00
0
Y114,7456MHz
R11
100R D4
AN4
0
R9
100R
0
R10
100k
D3
5.1V
100R
0 0
R8
100k
D2
5.1V
0
0
RD0
X3
.2
X4
Conector molex 2 v ias
.1
.2
Conector molex 2 v ias
.1
.2
Vin_protection0
Shot A
0
R64 12K
X11
Conector molex 2 v ias
.1
.2
Shot B
0
X12
Conector molex 2 v ias
.1
.2
Vg
R68
820R
Vg
R69
820R
R70 1K
-
+
U12A
LM393
3
21
84
Vg
-
+
U12B
LM393
5
67
84
0
0
D224.3V
0
R71
10K
R72
10K
Vg
Iin_protection
U5
BU4S81/SO
1
24
53
R65 12K
U7
BU4S81/SO
1
24
53
Vout_protection
8 V
0
Iout_protection
5 V
RE7
J3 JUMPER1 2
C13
100nF
8 V
0
0
C14
5 V
0
100nF
R66
10K
PWM1
U6A
HEF4002B
23
45
1
14
7
J4
JUMPER
1 2
D21
5.1VPWM0
R30
10K
5 V
0 0
00
R12
100k
5.1V
0
X5
5 V
Nombre Fecha:
Dibujado X. Alsina
Comprobado X. Maixé Universitat Rovira i Virgili - ETSE - DEEEA - GAEI
Escala Plano nº 9
"Diseño, implementación, modelización, y control
analógico y digital de un convertidor elevador con una
estructura Push-Pull"
Esquema del controlador digital y las protecciones II.
0
0
C24100nF
0 100nF
0
C17100nF
0
R3910R
J1
RJ11
66 55 44 33 22 11
R110k
R2
470R
!MCLR5 V
R3 470R
PGD
0
Pulsador reset
0
SW3
1
4
2
3
R4470R
PGC 0
Nombre Fecha:
Dibujado X. Alsina
Comprobado X. Maixé Universitat Rovira i Virgili - ETSE - DEEEA - GAEI
Escala Plano nº 10
"Diseño, implementación, modelización, y control
analógico y digital de un convertidor elevador con una
estructura Push-Pull"
Ruteado superior e inferior de la PCB del controlador digital y las protecciones.
Nombre Fecha:
Dibujado X. Alsina
Comprobado X. Maixé Universitat Rovira i Virgili - ETSE - DEEEA - GAEI
Escala Plano nº 11
"Diseño, implementación, modelización, y control
analógico y digital de un convertidor elevador con una
estructura Push-Pull"
Disposición de los componentes y fotografía del controlador digital y las protecciones.
Shot AJ1
Conector molex 2 v ias
12
0
J2
Conector molex 2 v ias
12
Shot BJ3
12
J4
12
PLANTA CONTROLADOR
J5
Conector molex 2 v ias
12
I in J6
Conector molex 3 v ias
123
0
I out
0
J8
Conector molex 5 v ias
12345
J7
Conector molex 4 v ias
1234
Conector molex 2 v ias
2
0 Conector molex 2 v ias
2
J9
Conector molex 2 v ias
12
J10
Conector molex 3 v ias
123
Vout
0
J11 M5
1
J13 M5
1
J12
Conector molex 2 v ias
12
V in
Vg
GND
Nombre Fecha:
Dibujado X. Alsina
Comprobado X. Maixé Universitat Rovira i Virgili - ETSE - DEEEA - GAEI
Escala Plano nº 12
"Diseño, implementación, modelización, y control
analógico y digital de un convertidor elevador con una
estructura Push-Pull"
Esquema del cableado y fotografía del conexionado entre la planta y el controlador analógico.
Shot AJ14
Conector molex 2 v ias
12
0
J15
Conector molex 2 v ias
12
PLANTA CONTROLADOR
J18
Conector molex 2 v ias
12
I in J19
Conector molex 3 v ias
123
0
I out J21
345
J20
123
Conector molex 2 v ias 0
Shot B
Conector molex 2 v ias
J16
Conector molex 2 v ias
12
0
J17
Conector molex 2 v ias
12
0 Conector molex 5 v ias
123
Conector molex 4 v ias
34
J22
Conector molex 2 v ias
12
Vout J23
Conector molex 3 v ias
123
0
J24 M5
1
J26 M5
1
J25
Conector molex 2 v ias
12
GND
Vg
V in
Nombre Fecha:
Dibujado X. Alsina
Comprobado X. Maixé Universitat Rovira i Virgili - ETSE - DEEEA - GAEI
Escala Plano nº 13
"Diseño, implementación, modelización, y control
analógico y digital de un convertidor elevador con una
estructura Push-Pull"
Esquema del cableado y fotografía del conexionado entre la planta y el controlador digital.
Presupuesto PFC: Diseño, implementación, modelización y control analógico y digital de un convertidor elevador
con una estructura Push-Pull.
185
4. PRESUPUESTO
Presupuesto PFC: Diseño, implementación, modelización y control analógico y digital de un convertidor elevador
con una estructura Push-Pull.
186
4 – Presupuesto.
4.1 – Capítulo 1: Placa de la planta del convertidor.
Descripción Cantidad Unidad Precio unitario Precio total
Adaptador SOIC8 a DIP8 1 u 7,49 €/u 7,49000 €
Amp. operacional MC33072, DIP8 1 u 1,21 €/u 1,21000 €
Cable flexible unipolar 0,2 mm
1000 Vac 9 m 0,1018 €/m 0,91620 €
Cable flexible unipolar 0,2 mm 8 m 0,0123125 €/m 0,09850 €
Condensador electrolítico 470 µF
50 V, +/-20% 5 u 1,39 €/u 6,95000 €
Condensador electrolítico 56 µF
450 V, +/-20% 1 u 4,34 €/u 4,34000 €
Condensador cerámico 22 µF 25 V
SMD, +/- 10 % 14 u 5,18 €/u 72,52000 €
Condensador cerámico 47 nF 50 V
SMD, +/- 10 % 2 u 0,043 €/u 0,08600 €
Condensador de película de
plástico 1 µF 630 V, +/- 10 % 1 u 2,19 €/u 2,19000 €
Condensador de película de
plástico 22 nF 1000 V, +/- 10 % 2 u 2,794 €/u 5,58800 €
Condensador de película de
plástico 100 nF 100 V, +/- 10 % 4 u 0,107 €/u 0,42800 €
Condensador de película de
plástico 33 nF 100 V, +/- 10 % 2 u 0,163 €/u 0,32600 €
Condensador de película de
plástico 3,3 nF 100 V, +/- 10 % 1 u 0,116 €/u 0,11600 €
Conector banana hembra a PCB
4 mm 2 u 0,8 €/u 1,60000 €
Conector faston hembra - PCB
6,3x0,8 mm 4 u 0,00988 €/u 0,03952 €
Presupuesto PFC: Diseño, implementación, modelización y control analógico y digital de un convertidor elevador
con una estructura Push-Pull.
187
Conector faston macho - PCB
6,3x0,8 mm 4 u 0,0014 €/u 0,00560 €
Conector pin PCB macho 2,54mm
1 vía 3 u 0,05655 €/u 0,16965 €
Conector mollex hembra aéreo
2,54 mm 2 vías 5 u 0,22 €/u 1,10000 €
Conector mollex hembra aéreo
2,54 mm 4 vías 1 u 0,42 €/u 0,42000 €
Conector mollex macho PCB
2,54 mm 2 vías 5 u 0,063 €/u 0,31500 €
Conector mollex macho PCB
2,54 mm 4 vías 1 u 0,0611 €/u 0,06110 €
Diodo 1N4148, DO35 2 u 0,018 €/u 0,03600 €
Diodo STTH112U SMD 13 u 0,52 €/u 6,76000 €
Diodo zener 15 V 0,5 W 2 u 0,048 €/u 0,09600 €
Disipador aluminio
158x150x15 mm 1 ºC/W 1 u 14,29 €/u 14,29000 €
Jumper 2,54 mm 1 u 0,036 €/u 0,03600 €
Núcleo High Flux 6CBW 58322-
A2-6, de Magnetics 1 u 6,45 €/u 6,45000 €
Núcleo Kool Mu 77438-A7, de
Magnetics 1 u 7,2 €/u 7,20000 €
Placa PCB presensibilizada, doble
cara, epoxi, 200x300 mm, 70 µm 1 u 24,58 €/u 24,58000 €
Resistencia de película de carbón
100 kΩ 0,5 W 5% 2 u 0,00002 €/u 0,00004 €
Resistencia de película de carbón
1,8 kΩ 0,5 W 5% 2 u 0,00002 €/u 0,00004 €
Resistencia de película de carbón
1,2 kΩ 0,5 W 5% 1 u 0,00002 €/u 0,00002 €
Resistencia de película de carbón
10 kΩ 0,5 W 5% 1 u 0,00002 €/u 0,00002 €
Presupuesto PFC: Diseño, implementación, modelización y control analógico y digital de un convertidor elevador
con una estructura Push-Pull.
188
Resistencia de película de carbón
12 Ω 0,5 W 5% 2 u 0,00002 €/u 0,00004 €
Resistencia de película de carbón
2,7 Ω 0,5 W 5% 2 u 0,00002 €/u 0,00004 €
Resistencia de potencia 50 kΩ
50 W 5% 1 u 2,83 €/u 2,83000 €
Sensor de corriente hall 100 A,
Allegro ref. ACS758LCB-100B-
PFF-T 1 u 5,78 €/u 5,78000 €
Sensor de corriente hall 5 A,
Allegro ref.ACS712ELCTR-05B-T 1 u 4,81 €/u 4,81000 €
Separador M3 30 mm, acero
galvanizado, macho - hembra 8 u 0,2678 €/u 2,14240 €
Terminales conexión mollex
2,54 mm 12 u 0,0009 €/u 0,01080 €
Tornillo M3x10, acero inoxidable,
cabeza alomada, huella ranurada 8 u 0,0931 €/u 0,74480 €
Tornillo M5x6, acero inoxidable,
cabeza alomada, huella ranurada 2 u 0,1323 €/u 0,26460 €
Transistor IRFB 3077 TO220 6 u 5,3 €/u 31,80000 €
Transistor FZT651 SMD 2 u 1,366 €/u 2,73200 €
Transistor FZT751 SMD 2 u 1,078 €/u 2,15600 €
Transformador 3BYMESA relación
de transformación 70 1 u 37,25 €/u 37,25000 €
Tuerca M3, acero 3 u 0,0122 €/u 0,03660 €
Tuerca M5, acero 2 u 0,0468 €/u 0,09360 €
Zócalo torneado DIP8 1 u 0,5587 €/u 0,55870 €
Total capítulo 1 256,62727 €
Presupuesto PFC: Diseño, implementación, modelización y control analógico y digital de un convertidor elevador
con una estructura Push-Pull.
189
4.2 – Capítulo 2: Placa del control analógico.
Descripción Cantidad Unidad Precio unitario Precio total
Amp. operacional TLC2272 1 u 1,81 €/u 1,81000 €
Amp. operacional TLC2274 1 u 2,4 €/u 2,40000 €
Condensador cerámico 47 nF
50 V +/-10% 1 u 0,0184 €/u 0,01840 €
Condensador cerámico 22 nF
63 V +/-1% 2 u 0,69 €/u 1,38000 €
Condensador cerámico 10 nF
50 V +/-5% 1 u 0,126 €/u 0,12600 €
Condensador cerámico 4,7 nF
100 V +/-5% 1 u 0,092 €/u 0,09200 €
Condensador cerámico 1 nF
100 V +/-5% 2 u 0,0312 €/u 0,06240 €
Condensador cerámico 150 pF
100 V 2% 1 u 0,33 €/u 0,33000 €
Condensador cerámico 10 pF
100 V 2% 1 u 0,167 €/u 0,16700 €
Condensador de película de plástico
1 µF 100 V +/-10% 1 u 0,37 €/u 0,37000 €
Condensador de película de plástico
100 nF 100 V +/-10% 10 u 0,164 €/u 1,64000 €
Condensador de película de plástico
10 nF 100 V +/-10% 3 u 0,164 €/u 0,49200 €
Condensador de película de plástico
2 nF 100 V +/-10% 2 u 0,164 €/u 0,32800 €
Condensador de película de plástico
1nF 100 V +/-5% 1 u 0,024 €/u 0,02400 €
Condensador electrolítico 100 µF
35 V +/-20% 1 u 0,0322 €/u 0,03220 €
Condensador electrolítico 10 µF
35 V +/-20% 3 u 0,29 €/u 0,87000 €
Presupuesto PFC: Diseño, implementación, modelización y control analógico y digital de un convertidor elevador
con una estructura Push-Pull.
190
Conector mollex hembra aéreo
2,54 mm 5 vías 1 u 0,345 €/u 0,34500 €
Conector mollex hembra aéreo
2,54 mm 3 vías 2 u 0,285 €/u 0,57000 €
Conector mollex hembra aéreo
2,54 mm 2 vías 3 u 0,22 €/u 0,66000 €
Conector pin PCB macho
2,54mm 1 vía 7 u 0,05655 €/u 0,39585 €
Conector mollex macho PCB
2,54 mm 5 vías 1 u 0,0984 €/u 0,09840 €
Conector mollex macho PCB
2,54 mm 3 vías 2 u 0,0767 €/u 0,15340 €
Conector mollex macho PCB
2,54 mm 2 vías 3 u 0,063 €/u 0,18900 €
Comparador LM393, DIP8 1 u 0,66 €/u 0,66000 €
Controlador SG3524, DIP16 1 u 0,99 €/u 0,99000 €
Diodo 1N4148, DO35 4 u 0,018 €/u 0,07200 €
Diodo led rojo, Ø 5mm, 10 mA 4 u 0,27 €/u 1,08000 €
Diodo led verde, Ø 5mm, 10 mA 3 u 0,3 €/u 0,90000 €
Diodo zener 4,3 V 0,5 W 1 u 0,088 €/u 0,08800 €
Flip-flop HEF4027B, DIP16 1 u 0,48 €/u 0,48000 €
Interruptor monopolar de palanca
miniaturizado para PCB
ON-OFF-ON 1 u 1,14 €/u 1,14000 €
Jumper 2,54 mm 3 u 0,036 €/u 0,10800 €
Optoacoplador SFH615, DIP4 1 u 0,29 €/u 0,29000 €
Placa PCB presensibilizada, doble
cara, epoxi, 200x300 mm, 35 µm 1 u 17,4 €/u 17,40000 €
Potenciómetro multivuelta 5 kΩ 4 u 1,27 €/u 5,08000 €
Puerta AND HEF4081, DIP14 1 u 0,35 €/u 0,35000 €
Presupuesto PFC: Diseño, implementación, modelización y control analógico y digital de un convertidor elevador
con una estructura Push-Pull.
191
Puerta NOR HEF4002B, DIP14 1 u 0,72 €/u 0,72000 €
Pulsador PCB 1 u 1,27 €/u 1,27000 €
Regulador lineal 7808 TO220 1 u 0,84 €/u 0,84000 €
Regulador lineal 7805 TO220 1 u 0,35 €/u 0,35000 €
Resistencia de película de carbón
1 MΩ 0,5 W 5% 1 u 0,00002 €/u 0,00002 €
Resistencia de película de carbón
300 kΩ 0,5 W 5% 1 u 0,00002 €/u 0,00002 €
Resistencia de película de carbón
200 kΩ 0,5 W 5% 1 u 0,00002 €/u 0,00002 €
Resistencia de película de carbón
180 kΩ 0,5 W 5% 1 u 0,00002 €/u 0,00002 €
Resistencia de película de carbón
150 kΩ 0,5 W 5% 2 u 0,00002 €/u 0,00004 €
Resistencia de película de carbón
120 kΩ 0,5 W 5% 1 u 0,00002 €/u 0,00002 €
Resistencia de película de carbón
100 kΩ 0,5 W 5% 10 u 0,00002 €/u 0,00020 €
Resistencia de película de carbón
62 kΩ 0,5 W 1% 1 u 0,055 €/u 0,05500 €
Resistencia de película de carbón
34 kΩ 0,5 W 1% 1 u 0,056 €/u 0,05600 €
Resistencia de película de carbón
22 kΩ 0,5 W 1% 1 u 0,069 €/u 0,06900 €
Resistencia de película de carbón
18 kΩ 0,5 W 1% 1 u 0,069 €/u 0,06900 €
Resistencia de película de carbón
10 kΩ 0,25 W 1% 4 u 0,055 €/u 0,22000 €
Resistencia de película de carbón
10 kΩ 0,5 W 5% 1 u 0,00002 €/u 0,00002 €
Resistencia de película de carbón
4,7 kΩ 0,5 W 5% 1 u 0,00002 €/u 0,00002 €
Presupuesto PFC: Diseño, implementación, modelización y control analógico y digital de un convertidor elevador
con una estructura Push-Pull.
192
Resistencia de película de carbón
1,8 kΩ 0,5 W 5% 1 u 0,00002 €/u 0,00002 €
Resistencia de película de carbón
1,5 kΩ 0,5 W 5% 1 u 0,00002 €/u 0,00002 €
Resistencia de película de carbón
1 kΩ 0,5 W 5% 5 u 0,00002 €/u 0,00010 €
Resistencia de película de carbón
820 Ω 0,5 W 5% 8 u 0,00002 €/u 0,00016 €
Resistencia de película de carbón
620 Ω 0,5 W 1% 1 u 0,055 €/u 0,05500 €
Resistencia de película de carbón
560 Ω 0,5 W 5% 1 u 0,00002 €/u 0,00002 €
Resistencia de película de carbón
470 Ω 0,5 W 5% 1 u 0,00002 €/u 0,00002 €
Resistencia de película de carbón
150 Ω 0,5 W 5% 1 u 0,00002 €/u 0,00002 €
Resistencia de película de carbón
100 Ω 0,5 W 5% 5 u 0,00002 €/u 0,00010 €
Resistencia de película de carbón
5,6 Ω 0,5 W 1% 1 u 0,042 €/u 0,04200 €
Resistencia de película de carbón
3,9 Ω 0,5 W 5% 1 u 0,00002 €/u 0,00002 €
Potenciómetro multivuelta 10 kΩ 4 u 1,27 €/u 5,08000 €
Separador M3 20 mm, acero
galvanizado, macho - hembra 4 u 0,225 €/u 0,90000 €
Terminales conexión mollex
2,54 mm 17 u 0,0009 €/u 0,01530 €
Tornillo M3x10, acero inoxidable,
cabeza alomada, huella ranurada 4 u 0,0931 €/u 0,37240 €
Transistor IRFD 110 1 u 0,87 €/u 0,87000 €
Tuerca M3, acero 4 u 0,0122 €/u 0,04880 €
Zócalo torneado DIP16 2 u 0,84 €/u 1,68000 €
Presupuesto PFC: Diseño, implementación, modelización y control analógico y digital de un convertidor elevador
con una estructura Push-Pull.
193
Zócalo torneado DIP14 4 u 0,5906 €/u 2,36240 €
Zócalo torneado DIP8 1 u 0,5587 €/u 0,55870 €
Total capítulo 2 43,61246 €
4.3 – Capítulo 3: Placa del control digital.
Descripción Cantidad Unidad Precio unitario Precio total
Amp. operacional TLC2272 1 u 1,81 €/u 1,81000 €
Amp. operacional TLC2274 1 u 2,4 €/u 2,40000 €
Comparador LM393, DIP8 1 u 0,66 €/u 0,66000 €
Condensador cerámico 22 pF
100 V +/-1% 2 u 0,0071 €/u 0,01420 €
Condensador electrolítico 10 µF
35 V +/- 10% 2 u 0,29 €/u 0,58000 €
Condensador de película de plástico
100 nF 100 V +/-10% 14 u 0,164 €/u 2,29600 €
Condensador de película de plástico
10 nF 100 V +/-10% 2 u 0,164 €/u 0,32800 €
Conector mollex hembra aéreo
2,54 mm 2 vías 6 u 0,22 €/u 1,32000 €
Conector mollex hembra aéreo
2,54 mm 3 vías 3 u 0,285 €/u 0,85500 €
Conector mollex hembra aéreo
2,54 mm 5 vías 1 u 0,345 €/u 0,34500 €
Conector mollex macho PCB
2,54 mm 2 vías 6 u 0,063 €/u 0,37800 €
Conector mollex macho PCB
2,54 mm 3 vías 3 u 0,0767 €/u 0,23010 €
Conector mollex macho PCB
2,54 mm 5 vías 1 u 0,0984 €/u 0,09840 €
Conector pin PCB macho
2,54mm 1 vía 12 u 0,05655 €/u 0,67860 €
Presupuesto PFC: Diseño, implementación, modelización y control analógico y digital de un convertidor elevador
con una estructura Push-Pull.
194
Conector RJ PCB 6/6 1 u 0,61 €/u 0,61000 €
Cristal de cuarzo de 14,7456 MHz 1 u 1,46 €/u 1,46000 €
Diodo 1N4148, DO35 2 u 0,018 €/u 0,03600 €
Diodo led rojo, Ø 5mm, 10 mA 4 u 0,27 €/u 1,08000 €
Diodo led verde, Ø 5mm, 10 mA 3 u 0,3 €/u 0,90000 €
Diodo zener 150 V 3 W SMD 1 u 0,126 €/u 0,12600 €
Diodo zener 130 V 3 W SMD 1 u 0,198 €/u 0,19800 €
Diodo zener 30 V 3 W SMD 1 u 0,184 €/u 0,18400 €
Diodo zener 5,1 V 0,5 W SMD 7 u 0,092 €/u 0,64400 €
Diodo zener 4,3 V 0,5 W 1 u 0,088 €/u 0,08800 €
Disipador TO220 1 u 0,28 €/u 0,28000 €
Flip-flop HEF4027B, DIP16 1 u 0,48 €/u 0,48000 €
Interruptor monopolar de palanca
miniaturizado para PCB ON-OFF-
ON 1 u 1,14 €/u 1,14000 €
Jumper 2,54 mm 6 u 0,036 €/u 0,21600 €
Microcontrolador dsPIC30F2020
de Microchip, DIP28 1 u 6,78 €/u 6,78000 €
Optoacoplador SFH615, DIP4 1 u 0,29 €/u 0,29000 €
Placa PCB presensibilizada, doble
cara, epoxi, 200x300 mm, 35 µm 1 u 17,4 €/u 17,40000 €
Potenciómetro multivuelta 5 kΩ 3 u 1,27 €/u 3,81000 €
Puerta AND BU4S81 SMD 2 u 0,73 €/u 1,46000 €
Puerta NOR HEF4002B DIP14 1 u 0,72 €/u 0,72000 €
Pulsador PCB 2 u 1,27 €/u 2,54000 €
Regulador TL431, TO92 1 u 0,134 €/u 0,13400 €
Regulador lineal 7808, TO220 1 u 0,84 €/u 0,84000 €
Presupuesto PFC: Diseño, implementación, modelización y control analógico y digital de un convertidor elevador
con una estructura Push-Pull.
195
Regulador lineal 7805, TO220 1 u 0,35 €/u 0,35000 €
Resistencia de película de carbón
1 MΩ 0,5 W 5% 1 u 0,00002 €/u 0,00002 €
Resistencia de película de carbón
180 kΩ 0,5 W 5% 1 u 0,00002 €/u 0,00002 €
Resistencia de película de carbón
150 kΩ 0,5 W 5% 1 u 0,00002 €/u 0,00002 €
Resistencia de película de carbón
120 kΩ 0,5 W 5% 1 u 0,00002 €/u 0,00002 €
Resistencia de película de carbón
100 kΩ 0,5 W 5% 11 u 0,00002 €/u 0,00022 €
Resistencia de película de carbón
82 kΩ 0,5 W 5% 1 u 0,00002 €/u 0,00002 €
Resistencia de película de carbón
47 kΩ 0,5 W 5% 2 u 0,00002 €/u 0,00004 €
Resistencia de película de carbón
12 kΩ 0,5 W 5% 2 u 0,00002 €/u 0,00004 €
Resistencia de película de carbón
10 kΩ 0,5 W 5% 6 u 0,00002 €/u 0,00012 €
Resistencia de película de carbón
8,2 kΩ 0,5 W 5% 1 u 0,00002 €/u 0,00002 €
Resistencia de película de carbón
1,8 kΩ 0,5 W 5% 1 u 0,00002 €/u 0,00002 €
Resistencia de película de carbón
1,5 kΩ 0,5 W 5% 1 u 0,00002 €/u 0,00002 €
Resistencia de película de carbón
1 kΩ 0,5 W 5% 5 u 0,00002 €/u 0,00010 €
Resistencia de película de carbón
820 Ω 0,5 W 5% 7 u 0,00002 €/u 0,00014 €
Resistencia de película de carbón
470 Ω 0,5 W 5% 4 u 0,00002 €/u 0,00008 €
Resistencia de película de carbón
150 Ω 0,5 W 5% 1 u 0,00002 €/u 0,00002 €
Presupuesto PFC: Diseño, implementación, modelización y control analógico y digital de un convertidor elevador
con una estructura Push-Pull.
196
Resistencia de película de carbón
120 Ω 0,5 W 5% 3 u 0,00002 €/u 0,00006 €
Resistencia de película de carbón
100 Ω 0,5 W 5% 8 u 0,00002 €/u 0,00016 €
Resistencia de película de carbón
10 Ω 0,5 W 5% 3 u 0,00002 €/u 0,00006 €
Separador M3 20 mm, acero
galvanizado, macho - hembra 4 u 0,225 €/u 0,90000 €
Terminales conexión mollex 2,54
mm 26 u 0,0009 €/u 0,02340 €
Tornillo M3x10, acero inoxidable,
cabeza alomada, huella ranurada 4 u 0,0931 €/u 0,37240 €
Tuerca M3, acero 4 u 0,0122 €/u 0,04880 €
Zócalo torneado DIP28 1 u 0,62 €/u 0,62000 €
Zócalo torneado DIP16 1 u 0,84 €/u 0,84000 €
Zócalo torneado DIP14 2 u 0,5906 €/u 1,18120 €
Zócalo torneado DIP8 1 u 0,5587 €/u 0,55870 €
Total capítulo 3 44,20570 €
4.4 – Resumen del presupuesto.
Capítulo Resumen Importe 1 Placa de la planta del convertidor 256,62727 €
2 Placa del control analógico 43,61246 €
3 Placa del control digital 44,20570 €
Total 344,44543 €
Pliego de condiciones PFC: Diseño, implementación, modelización y control analógico y digital de un convertidor elevador
con una estructura Push-Pull.
197
5. PLIEGO DE
CONDICIONES
Pliego de condiciones PFC: Diseño, implementación, modelización y control analógico y digital de un convertidor elevador
con una estructura Push-Pull.
198
5 – Pliego de condiciones.
5.1 – Reunidos. El Dr. Xavier Maixé Altés profesor titulado universitario, del “Departament
d’Enginyeria Elèctrica Electrónica i Automàtica” (de aquí en adelante DEEEA), de la
“Universitat Rovira i Virgili” (de aquí en adelante URV), con domicilio a efectos de
notificación en la Avinguda dels Països Catalans, núm. 26 de 43007 Tarragona.
Y
El Sr. Xavier Alsina Bernaus como ingeniero en automática y electrónica industrial, con
domicilio a efectos de notificaciones en la Avinguda Pau Casals núm. 117 de 43480
Vila-Seca, Tarragona. Reconociéndose mutuamente la capacidad jurídica necesaria para
obliga a las respectivas entidades mediante el presente documento.
5.2 – Exponen.
5.2.1- Primero.
Que el ingeniero en automática y electrónica industrial Xavier Alsina Bernaus tiene la
experiencia demostrada en las áreas de electrónica de potencia, electrónica analógica,
electrónica digital, ingeniería de control, informática industrial, sistemas basados en
microcontroladores y en el diseño de circuitos impresos. Por este motivo el DEEEA está
interesado en la contratación de sus servicios.
5.2.2 - Segundo.
Que la URV como institución sin ánimo de lucro, y con finalidades principales, entre
otras, tiene la formación, docencia, investigación, y a la vez el apoyar los convenios de
colaboración entre empresas i los departamentos universitarios, está interesada en
colaborar con el Sr. Xavier Alsina Bernaus en las tareas de investigación y desarrollo en
referidas al entorno de la electrónica en el automóvil, concretamente en el ámbito de los
convertidores de potencia para aplicaciones de este entorno.
5.3 – Cláusulas.
5.3.1 - Primera. Objetivos.
El DEEEA y el Sr. Xavier Alsina Bernaus colaborarán en actividades científicas de
investigación i desarrollo tecnológico llevadas a cabo por este departamento o en otras
Pliego de condiciones PFC: Diseño, implementación, modelización y control analógico y digital de un convertidor elevador
con una estructura Push-Pull.
199
unidades de investigación con la condición de terceros en la relación al presente
acuerdo.
5.3.2 - Segunda. Objeto del acuerdo.
El objetivo de este contrato es que el Sr. Xavier Alsina Bernaus realice el proyecto
titulado “Diseño, modelización, implementación y control analógico y digital de un
convertidor elevador con una estructura Push Pull” para el DEEEA de la URV y a
solicitud suya.
5.3.3 – Tercera. Condiciones de la aceptación del trabajo.
El Sr. Xavier Alsina Bernaus acepta realizar el trabajo solicitado, de acuerdo con el
programa de trabajo establecido para este proyecto.
5.3.4 – Cuarta. Extensión de la colaboración.
La colaboración es entiende en el sentido más amplio, del mismo modo se ven como a
programas que necesariamente se deberán desarrollar los siguientes:
• Ejecución de programas de investigación y desarrollo.
• Convenio para la utilización del equipamiento y recursos del DEEEA para la
realización y certificación de ensayos.
• Establecimiento de vías de comunicación sobre vigilancia tecnológica y
asesoramiento en la evolución de la tecnología dentro del sector de la electrónica
del automóvil. Para cada programa de los mencionados se definirán las líneas
maestras a seguir en lo referente a la descripción detallada de los tipos de
acciones, la sistemática a seguir, los impresos a cumplimentar, especialidades
técnicas disponibles o cualquier otro tipo de información que facilite la
formalización de los futuros acuerdos específicos de colaboración.
5.3.5- Quinta. Contenido de los programas específicos.
Cada proyecto realizado bajo el amparo de este acuerdo será objeto de un contrato
específico, el cual tendrá de incluir, entre otros, los siguientes apartados:
• Definición de los objetivos específicos.
• Descripción del proyecto.
• Planificación de medios humanos y materiales.
• Presupuesto.
• Determinación de la aplicabilidad directa del presente acuerdo en todo lo que no
esté determinado de forma específica en el contrato del proyecto.
Pliego de condiciones PFC: Diseño, implementación, modelización y control analógico y digital de un convertidor elevador
con una estructura Push-Pull.
200
• Designación de responsables y coordinadores directos del proyecto por ambas
partes.
5.3.6 – Sexta. Coordinadores/Responsables.
El DEEEA asigna el Dr. Xavier Maixé Altés como coordinador del acuerdo firmado con
el Sr. Xavier Alsina Bernaus.
Por la otra parte, el coordinador y responsable que figurará es el Sr. Xavier Alsina
Bernaus.
Este coordinador se podrá actualizar durante la vigencia del acuerdo según convenga,
comunicándolo para ello por escrito a la otra parte. La persona designada será el
interlocutor y coordinador del programa de colaboración y la persona a la que será
dirigida toda consulta, correspondencia o comunicación.
5.3.7 – Séptima. Emisión de informes.
El responsable del proyecto informará de forma regular al DEEEA sobre el estado de
los trabajos que según la memoria le corresponda desarrollar, con una cadencia mínima
mensual, la cual estará sujeta a cambios durante el trascurso del proyecto bajo mutuo
acuerdo y tras notificación por escrito.
Esta persona será responsable de impulsar y concluir las distintas tareas asignadas al
proyecto, a la vez será el responsable de redactar el informe final del cierre del proyecto
con las conclusiones que ha conducido dicho trabajo.
5.3.8 – Octava. Duración.
La duración del presente acuerdo es de 52 semanas, contadas a partir de la fecha de la
firma de este acuerdo. En cualquier caso, las dos partes contemplan la posibilidad de
realizar sesiones de seguimiento, con el objetivo de revisar el resultado de las distintas
actividades de colaboración, proponer de nuevas, y definir posibles acciones de mejora.
5.3.9 – Novena. Principios de actuación.
El DEEEA y el Sr. Xavier Alsina Bernaus colaborarán en todo momento bajo los
principios de la buena fe y eficacia para alcanzar con el mejor éxito los proyectos que se
suscriban.
Pliego de condiciones PFC: Diseño, implementación, modelización y control analógico y digital de un convertidor elevador
con una estructura Push-Pull.
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5.3.10 – Resolución de conflictos
En el hipotético caso de conflicto entre las partes, sea cual sea la índole de este, y
después de agotar la via del acuerdo privado i dada la imposibilidad manifesta de llegar
a un pacto aceptable para las partes, ambas partes acuerdan que para la resolución de la
dicha cuestión litigiosa que se planteé bajo el emparo del presente acuerdo o de los
contratos específicos que se suscriban en el futuro, las partes se someterán al arbitraje
institucional del “Tribunal Arbitral de Barcelona” de la “Associació Catalana per
l’Arbitratge”, cediéndole la designación de los árbitros y la administración del arbitraje
de acuerdo con su reglamento, siendo de obligado cumplimiento la decisión arbitral de
este. Se exceptúan de esta sumisión esas cuestiones que no sean de libre disposición.
Antes de emprender cualquier acción contra el DEEEA, la URV o el Sr. Xavier Alsina
Bernaus, se tendrá que realizar la reclamación administrativa previa tal y como lo
establecen los artículos 120 y siguientes de la Ley de Procedimiento Administrativo.
5.4 - Conformidad
Y en prueba de conformidad, ambas partes firman el presente documento, en la
localización y fecha especificadas:
Para el DEEEA: El ingeniero en automática y electrónica
industrial:
Dr. Xavier Maixé Altés. Sr. Xavier Alsina Bernaus.
Tarragona ……de ………………….de 2011