Modulación TPWM-DM para inversores de potencia

La técnica de modulación TPWM-DM (Trapezoidal Pulse Width Modulation with Direct Modulation) desarrollada en esta tesis, utiliza el método de modulación directa sobre una señal trapezoidal para obtener una señal modulada PWM a la salida de un inversor de potencia. Con ello se obtiene una señal, con unas características muy interesantes, que supera en calidad a otras técnicas de modulación. La modulación directa se diferencia de otros métodos de modulación utilizados habitualmente, en que no utiliza señales portadora ni moduladora. La señal modulada se obtiene por medio de cálculo algebraico. La señal trapezoidal tiene tres características particularmente importantes para poder aplicarle la modulación directa: (1) la amplitud de la frecuencia fundamental es grande; (2) contiene pocos armónicos no deseados; y (3) se describe por medio de ecuaciones lineales. Las dos primeras características hacen que la calidad de la señal sea alta, mientras que la tercera hace que su implementación se pueda realizar con microcontroladores de bajas prestaciones computacionales y, por lo tanto, de bajo coste ya que, como se demuestra en el Capítulo 3, ni siquiera es necesaria la implantación de las ecuaciones de modulación en el modulador, puesto que todos las patrones de conmutación de la modulación se pueden obtener a partir de un único vector-semilla. La calidad de la señal obtenida con esta técnica se mide utilizando siete indicadores de calidad de la señal; THD, WTHD, DF, A1 pu, LOH, PF50160 y f1, todos ellos definidos en el Anexo A1. El indicador PF50160, creado en esta tesis, aporta información sobre si la señal tiene o no el perfil de frecuencias establecido en la norma EN 50160. Antes de ser implementada, la modulación es simulada (Capítulo 4 y Anexo A2). De esta simulación se obtienen las primeras conclusiones sobre la viabilidad de la técnica. La implementación de esta técnica (Capítulo 5 y Anexo A3) se realiza utilizando microcontroladores comerciales de muy bajo coste que tienen un entorno de programación gratuito suministrado por el propio fabricante de los dispositivos. Las medidas realizadas sobre los prototipos ratifican las medidas realizadas en la simulación (Capítulo 6 y Anexo A4), lo que permite utiliza estos resultados como reales. De la comparación de los resultados obtenidos con esta técnica respecto a los obtenidos con otras técnicas de modulación (realizada en el Capítulo 6), se obtiene que con la técnica desarrollada en esta tesis se consiguen mejores valores de los indicadores de calidad. La señal modulada tiene una frecuencia fundamental de mayor amplitud y un perfil de frecuencias (espectro) mejor que con otras técnicas de modulación PWM. Esto repercute en que el rendimiento del sistema inversor se incrementa y los costes del mismo se reducen, llegando a ser posible la eliminación de los filtros de salida del inversor

Improving the Power Electronics Laboratory teaching/learning process: an interactive web tool

European Higher Education Area; Power Electronics Laboratory; educational methods Resumen: The forthcoming European Higher Education Area implies an important change in the teaching/learning process: it is necessary to get students more involved as well as to promote their independence and active participation. To achieve this objective, the new teaching methodologies aimed at more effective and appropriate learning for professional practice involve the use of audiovisual, computer and multimedia tools on the part of lecturers. Therefore, a web tool, based on a content management system, has been developed for the teaching in Power Electronics Laboratory. Moreover, the use of these multimedia tools makes possible to promote the students independence. Finally, the use of this web tool results in a very significant increase in the motivation students.Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech

On the effect of assessed returnable documents as active methodology in Power Electronics

The methodological change caused by the implementation of the new degrees provides a clear opportunity to improve educational practices. This paper describes a teaching tool, named returnable document, to increase student work outside the classroom, motivate the students while raising their awareness about the importance and impact of their work. By using returnable documents teachers manage to strengthen the results of homework and the learning process in a flexible, motivating and entertaining way. In addition, compared to more traditional learning models, student participation is encouraged.Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech

El diseño como técnica para la docencia de microprocesadores

La formación en hardware de microprocesadores es una materia con una dificultad particular para muchos estudiantes. Una de las razones de ello es la utilización de dispositivos comerciales como elementos docentes. Esta metodología permite que los estudiantes aprendan a utilizar los dispositivos. Sin embargo la docencia en Ingeniería Electrónica, no puede ser que los estudiantes aprendan a usar los dispositivos. Utilizando dispositivos comerciales exclusivamente para la docencia, los estudiantes no ven los esquemas de las distintas partes del :P puesto que los fabricantes no lo suministran. En este trabajo se describe cómo la técnica de diseño es útil para que los estudiantes puedan realizar su propio :P. Con ello se logra que tengan un conocimiento profundo del funcionamiento y la arquitectura del mismo. Este método se utiliza en la EPS de la Universidad de Málaga hace años y los resultados son excelentes.Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech

Aproximación a la técnica “Aprender Haciendo” para la docencia en microprocesadores

Es frecuente que en la docencia en microprocesadores, lo que menos hay es electrónica digital. En muchos casos se utiliza un dispositivo comercial cuya descripción se basa en bloques funcionales sin los esquemas de los circuitos que los implementan. Una vez hecha esta descripción se pasa a su utilización (programación del dispositivo). Esta forma de actuar es informática pero no electrónica. La justificación de ello está en la complejidad de los circuitos que se utilizan en los microprocesadores. Sin embargo esto se supera fácilmente analizando cada elemento necesario para construir un microprocesador y desarrollando los esquemas utilizando dispositivos comerciales disponibles. Esta forma de bricolaje aplicado a la electrónica digital da muy buenos resultados en cuanto a la comprensión del funcionamiento por parte de los estudiantes. Con esta técnica, los estudiantes “ven” como funciona cada una de las partes ya que disponen de los catálogos de los fabricantes y conocen su funcionamiento porque son elementos básicos de electrónica digital, como puertas, biestables, circuitos combinacionales y secuenciales. Además pueden experimentarlos ya sea haciendo el montaje o por simulación.Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech

A new challenge in the Electronics teaching/learning process for the Industrial Design Engineering Bachelor. An interactive educational tutorial

Abstract—The adaptation of new curricula to the European Higher Education Area implies a radical change in the teaching/learning process: it is necessary to get students more involved as well as to promote their independence and active participation. The fast-growing technological development, the increasing use of Information and Communication Technologies (ICT) and the advent of e-learning technologies make possible the achievement of this change. It is described a powerful interactive electronics educational tool, which can be embedded in a web page in order to simplify its use by the university students. The results obtained by means of a test demonstrate the benefits of the use of this tutorial and the increase in the motivation students.Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech

Técnica “Hazlo Tú Mismo” para la creación de un entorno personal de aprendizaje en el estudio de los microprocesadores

El aprendizaje de la arquitectura hardware de los dispositivos microprocesadores no suele ser una tarea grata para muchos estudiantes. En muchas ocasiones, los estudiantes no son capaces de enlazar los conocimientos que ya han adquirido en otras asignaturas con las explicaciones que el profesor desarrolla. La técnica DIY (Do It Yourself: Hazlo Tú Mismo, HTM) se utiliza exitosamente en la docencia de microprocesadores para evitar descripciones de partes que resultan poco ilustradas, aburridas y difíciles de entender por parte de muchos estudiantes y que, sin embargo, ya conocen. Por medio de esta técnica los estudiantes construyen su microprocesador, entendiendo la funcionalidad de cada una de las partes electrónicas que lo componen. Esta técnica presenta dos características importantes: logra una interactividad sinérgica elevada y permite la utilización de las tecnologías de la información y la comunicación (TIC).Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech

El juego de rol como elemento dinamizador de la praxis universitaria

El advenimiento y la consolidación del Espacio Europeo de Educación Superior invita a docentes y estudiantes a aplicar nuevas metodologías que desplacen el foco de atención desde la enseñanza (docentes) hacia el aprendizaje (estudiantes), promoviendo nuevas interacciones y nuevos roles en el binomio enseñanza/aprendizaje. Según esto, se describe, en este artículo, una experiencia docente en la que el rol principal recae en los estudiantes, como protagonistas de su propio proceso de aprendizaje; mientras que el docente adopta un rol secundario desde una posición de guía o asesor. Los estudiantes se agrupan en torno a empresas ficticias y el docente juega el papel de cliente, con el que deben establecer una relación comercial y formal durante la impartición de la asignatura. Es en este nuevo escenario en el que se impulsan el desarrollo de una serie de competencias como son el liderazgo, el trabajo en equipo, el autoaprendizaje, o el establecimiento de un lenguaje formal entre empresas y cliente. Los resultados obtenidos son totalmente satisfactorios, demostrando los beneficios de trabajo en este nuevo escenario, simulado y con un ingente aumento en la motivación de los alumnos.Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech

El cuestionario como medio de evaluación en la implementación de nuevos procesos de enseñanza/aprendizaje en la Electrónica de Potencia

Las Nuevas Tecnologías de la Información y la Comunicación (NTIC) invaden los medios educacionales, comunicacionales y empresariales. Y eso hace que, al mundo que conocemos tradicionalmente ("real"), se sumen los entornos "virtuales" y de comunicaciones. Aplicadas al entorno educativo, las NTIC favorecen estilos docentes más flexibles y personalizados, fomentan la participación y el trabajo en equipo, estimulan el interés y motivación, facilitan el aprendizaje autónomo y mejoran el rendimiento académico de los estudiantes, produciéndose diversos cambios y modificaciones en los procesos de enseñanza/aprendizaje, que son analizados y estudiados en este trabajo.Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech

Hacia un nuevo entorno de aprendizaje en la Electrónica de Potencia: de lo virtual a lo personal

La llegada del Espacio Europeo de Educación Superior conlleva importantes cambios en el proceso de enseñanza/aprendizaje: es conveniente involucrar de forma más efectiva a los alumnos así como promover su independencia y participación activa en este proceso. Este nuevo marco engloba el aumento en el desarrollo y utilización de las Nuevas Tecnologías de la Información y la Comunicación en el campo de la educación y el análisis del resultado académico de los estudiantes. Se describe, a continuación, la implementación de un nuevo entorno de aprendizaje para Electrónica de Potencia. Para evaluar las ventajas e inconvenientes de este nuevo entorno y el cumplimiento de los objetivos, se han diseñado diversos cuestionarios para los estudiantes. Los resultados obtenidos demuestran los beneficios en el uso del nuevo entorno de aprendizaje y un importante aumento en la motivación de los alumnos.Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech