Control PID de procesos autoregulados e integrantes sintonizados con el método lambda.

Este trabajo presenta la implementación de una herramienta didáctica para determinar el valor de las constantes de un controlador PID mediante el método lambda, también conocida como IMC (Método de Control Interno). Dicha herramienta puede ser utilizada para la puesta en marcha de un proceso o ratificar los valores actuales de las constantes del controlador ya que el desgaste de los elementos que conforman un proceso afecta a su dinámica, siendo necesario actualizarlas con cierta frecuencia. Para validar la herramienta se realizaron pruebas de un proceso integrante y uno autorregulado. Se presenta como resultado la comparación de valores de constantes aplicando estrategias de control convencionales como es el PID y la metodología lambda para su sintonización, así como la respuesta del proceso a cambios similares, como punto de consigna o perturbaciones. Los resultados determinaron que mediante la sintonización lambda el control es rápido y estable.This work presents the implementation of a didactic tool to determine the value of the constants of a PID controller through the lambda method, also known as IMC (Internal Control Method). Such a tool can be used to start a process or ratify the current values of the constants of the controller since the wear out of the processs elements affects its dynamics, being necessary to update them frequently. In order to validate the tool, tests were carried out on an integral process and a self-regulating one. The comparison of constant values applying conventional control strategies such as PID and lambda method, as well as the response of the process to similar changes, as set point or disturbances is presented. The obtained results determining that through the lambda tuning the control is fast and stable

Análisis comparativo del nivel de defectuosidad en los dispositivos de potencia SiC n-MOSFETs.

Actualmente, los transistores de efecto de campo fabricados en carburo de silicio son una tecnología emergente que está ingresando al mercado de los dispositivos de potencia, debido a los grandes beneficios que presenta esta familia de semiconductores con relación al silicio. Por su amplia brecha de banda energética, presenta varias peculiaridades de defectuosidad dentro de su estructura que afectan directamente a las características eléctricas de los dispositivos. El objetivo de este artículo es determinar y comparar el grado de defectuosidad al interno de la estructura MOS de los diferentes dispositivos bajo prueba. La técnica utilizada fue la caracterización de histéresis en corriente continua que es una medida de la dinámica de conmutación de las trampas en la interfaz SiC/SiO 2. Para lograr este propósito, experimentalmente se evaluó dos familias de dispositivos SiC MOSFETs de características eléctricas diferentes. Los dispositivos evaluados pertenecen al mismo fabricante. El grado de defectuosidad o trampas estimadas mostrado por cada dispositivo marca una tendencia de acuerdo con sus características eléctricas y su respectiva familia.Currently, the field-effect transistors (MOSFETs) manufactured in silicon carbide (SiC) are an emerging technology that is entering the market for power devices, due to the enormous ben efits of this family of semiconductors regarding silicon (Si). Due to its vast energy bandgap, SiC shows several structural defects affecting the electrical characteristics of the devices directly. This article aims to determine the level of defectiveness inside the MOS structure in different devices under test. The technique used was the hysteresis characterization in continuous current, which is a measurement of the switching dynamics of traps inside the SiC/SiO2 interface. In order to achieve this purpose, two families of SiC MOSFET devices with different electrical characteristics were experimentally evaluated. The assessed devices belong to the same manufacturer. The level of defectiveness or estimated traps for each device marks a trend according to their capability of electrical characteristics and family

Análisis comparativo del nivel de defectuosidad en los dispositivos de potencia SiC n-MOSFETs.

Actualmente, los transistores de efecto de campo fabricados en carburo de silicio son una tecnología emergente que está ingresando al mercado de los dispositivos de potencia, debido a los grandes beneficios que presenta esta familia de semiconductores con relación al silicio. Por su amplia brecha de banda energética, presenta varias peculiaridades de defectuosidad dentro de su estructura que afectan directamente a las características eléctricas de los dispositivos. El objetivo de este artículo es determinar y comparar el grado de defectuosidad al interno de la estructura MOS de los diferentes dispositivos bajo prueba. La técnica utilizada fue la caracterización de histéresis en corriente continua que es una medida de la dinámica de conmutación de las trampas en la interfaz SiC/SiO 2. Para lograr este propósito, experimentalmente se evaluó dos familias de dispositivos SiC MOSFETs de características eléctricas diferentes. Los dispositivos evaluados pertenecen al mismo fabricante. El grado de defectuosidad o trampas estimadas mostrado por cada dispositivo marca una tendencia de acuerdo con sus características eléctricas y su respectiva familia.Currently, the field-effect transistors (MOSFETs) manufactured in silicon carbide (SiC) are an emerging technology that is entering the market for power devices, due to the enormous ben efits of this family of semiconductors regarding silicon (Si). Due to its vast energy bandgap, SiC shows several structural defects affecting the electrical characteristics of the devices directly. This article aims to determine the level of defectiveness inside the MOS structure in different devices under test. The technique used was the hysteresis characterization in continuous current, which is a measurement of the switching dynamics of traps inside the SiC/SiO2 interface. In order to achieve this purpose, two families of SiC MOSFET devices with different electrical characteristics were experimentally evaluated. The assessed devices belong to the same manufacturer. The level of defectiveness or estimated traps for each device marks a trend according to their capability of electrical characteristics and family

Aplicación de mediciones de ruido de baja frecuencia para el análisis de efectos de estrés térmico y eléctrico en dispositivos de potencia.

Este documento presenta el estudio del efecto del estrés térmico y eléctrico en dispositivos semiconductores de potencia a través de mediciones de ruido de baja frecuencia. Se aplico una prueba de Polarización Inversa a Alta Temperatura (HTRB por sus siglas en inglés) a los dispositivos de potencia, determinando sus características eléctricas. Las herramientas utilizadas para este estudio fueron una fuente de tensión variable hasta 1200V diseñada para la aplicación de estrés eléctrico, un módulo de temperatura compuesto por un mini calentador y un módulo de control diseñado para la aplicación de estrés térmico junto con el analizador de parámetros Keithley 4200-SCSn para la caracterización corriente-voltaje y un sistema de medición de ruido de baja frecuencia para caracterización de canales conductivos en dispositivos electrónicos. Los resultados indican un mayor nivel de ruido flicker después de la aplicación del estrés sobre los MOSFETs estudiados, que se relacionan con cambios en el voltaje de umbral producto del estrés aplicado, correlacionando directamente dichos parámetros.This document presents the study of the effect of thermal and electrical stress on power semiconductor devices through low-frequency noise measurements. A High Temperature Reverse Bias test (HTRB) was applied to the power devices, determining their electrical characteristics before and after the HTRB. The tools used for this study were a variable voltage source up to 1200V designed for the application of electrical stress, a temperature module consisting of a miniheater and a control module designed for the application of thermal stress together with the Keithley 4200-SCSn parameter analyzer for current-voltage characterization and a low frequency noise measurement system for characterization of conductive channels in electronic devices. The results indicate a higher level of flicker noise in the considered MOSFETs after stress application that is related to changes in the threshold voltage because of the applied stress, directly correlating these parameters

Aplicación de mediciones de ruido de baja frecuencia para el análisis de efectos de estrés térmico y eléctrico en dispositivos de potencia.

Este documento presenta el estudio del efecto del estrés térmico y eléctrico en dispositivos semiconductores de potencia a través de mediciones de ruido de baja frecuencia. Se aplico una prueba de Polarización Inversa a Alta Temperatura (HTRB por sus siglas en inglés) a los dispositivos de potencia, determinando sus características eléctricas. Las herramientas utilizadas para este estudio fueron una fuente de tensión variable hasta 1200V diseñada para la aplicación de estrés eléctrico, un módulo de temperatura compuesto por un mini calentador y un módulo de control diseñado para la aplicación de estrés térmico junto con el analizador de parámetros Keithley 4200-SCSn para la caracterización corriente-voltaje y un sistema de medición de ruido de baja frecuencia para caracterización de canales conductivos en dispositivos electrónicos. Los resultados indican un mayor nivel de ruido flicker después de la aplicación del estrés sobre los MOSFETs estudiados, que se relacionan con cambios en el voltaje de umbral producto del estrés aplicado, correlacionando directamente dichos parámetros.This document presents the study of the effect of thermal and electrical stress on power semiconductor devices through low-frequency noise measurements. A High Temperature Reverse Bias test (HTRB) was applied to the power devices, determining their electrical characteristics before and after the HTRB. The tools used for this study were a variable voltage source up to 1200V designed for the application of electrical stress, a temperature module consisting of a miniheater and a control module designed for the application of thermal stress together with the Keithley 4200-SCSn parameter analyzer for current-voltage characterization and a low frequency noise measurement system for characterization of conductive channels in electronic devices. The results indicate a higher level of flicker noise in the considered MOSFETs after stress application that is related to changes in the threshold voltage because of the applied stress, directly correlating these parameters