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Implementación de un módulo inversor para la generación de una onda senoidal escalonada para un banco fotovoltaico didáctico con supervisión IoT.
| dc.rights.license | abierto | es_ES |
| dc.contributor.advisor | Gutierrez, Cristham | |
| dc.contributor.author | Acosta Álvarez, Juan Camilo | |
| dc.contributor.author | Pabón Pérez, Yeison Iván | |
| dc.contributor.other | Linares Amador, Jhon Fredys | |
| dc.contributor.other | Murcia, Nathaly | |
| dc.contributor.other | Diaz Pineda, Mabel Rocio | |
| dc.coverage.spatial | Colombia | es_ES |
| dc.date.accessioned | 2026-10-12T08:06:03Z | |
| dc.date.available | 2026-10-12T08:06:03Z | |
| dc.identifier.citation | Implementación de un módulo inversor para la generación de una onda senoidal escalonada para un banco fotovoltaico didáctico con supervisión IoT. | es_ES |
| dc.identifier.uri | http://repositorio.uts.edu.co:8080/xmlui/handle/123456789/25402 | |
| dc.description | Ingeniería electrónica | es_ES |
| dc.description.abstract | El presente proyecto de investigación detalla el diseño y la implementación física de un módulo inversor, destinado a un banco fotovoltaico didáctico con supervisión IoT para las Unidades Tecnológicas de Santander (UTS). El objetivo principal consiste en generar una onda senoidal escalonada a partir de niveles de voltaje DC, empleando una topología de puente H controlada por un microcontrolador ESP32. La metodología aplicada fue de carácter experimental y cuantitativo, estructurada en tres fases: diseño analítico y simulación idealizada en Proteus, construcción de hardware en placa de circuito impreso (PCB) de doble capa, y validación empírica mediante la integración con etapas previas de conversión Buck-Boost. Los resultados demostraron la correcta síntesis de la señal alterna a una frecuencia de 60 Hz, evidenciando el éxito del algoritmo de conmutación programado en el entorno Arduino IDE, sincronizado mediante interrupciones externas al controlador maestro del sistema, el cual incluyó tiempos muertos (dead-time) de 100 µs para prevenir cortocircuitos. Asimismo, se logró implementar una interfaz de supervisión remota asíncrona vía Wi-Fi sin interferir con las rutinas críticas de potencia. Se concluye que la materialización de este banco didáctico es fundamental para cerrar la brecha cognitiva en la enseñanza de la electrónica de potencia, ya que expone al estudiante a fenómenos físicos reales como inductancias parásitas, caídas de tensión y ruido electromagnético, variables críticas que los modelos de simulación convencionales suelen omitir. | es_ES |
| dc.description.sponsorship | UTS | es_ES |
| dc.description.tableofcontents | RESUMEN EJECUTIVO 10 INTRODUCCIÓN 11 1. DESCRIPCIÓN DEL TRABAJO DE INVESTIGACIÓN 13 1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 13 1.2. JUSTIFICACIÓN 14 1.3. OBJETIVOS 15 1.3.1. OBJETIVO GENERAL 15 1.3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 15 1.4. ESTADO DEL ARTE 16 2. MARCO REFERENCIAL 19 2.1. MARCO TEÓRICO 19 2.1.1. SISTEMAS FOTOVOLTAICOS EN ZONAS NO INTERCONECTADAS (ZNI): 19 2.1.2. INVERSORES MULTINIVEL (MLI): 19 2.1.3. MODULACIÓN ESCALONADA (STAIRCASE MODULATION): 19 2.1.4. MICROCONTROLADOR ESP32-C3 Y GESTIÓN DE INTERRUPCIONES: 19 2.2. MARCO LEGAL 20 2.2.1. LEY 1715 DE 2014: 20 2.2.2. RETIE (REGLAMENTO TÉCNICO DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS): 20 2.2.3. NORMA IEEE 519: 20 2.3. MARCO AMBIENTAL 20 2.3.1. DESCARBONIZACIÓN RURAL: 21 2.3.2. GESTIÓN DE RESIDUOS ELECTRÓNICOS: 21 3. DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN 22 3.1. TIPO DE INVESTIGACIÓN 22 3.2. ENFOQUE DE LA INVESTIGACIÓN 22 3.3. MÉTODO DE INVESTIGACIÓN 22 3.4. TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN 22 3.5. PROCEDIMIENTO 23 3.5.1. FASE 1: DISEÑO ANALÍTICO Y SIMULACIÓN 23 3.5.2. FASE 2: CONSTRUCCIÓN Y DESARROLLO (HARDWARE/SOFTWARE) 23 3.5.3. FASE 3: CARACTERIZACIÓN Y VALIDACIÓN EXPERIMENTAL 24 4. DESARROLLO DEL TRABAJO DE GRADO 25 4.1. ARQUITECTURA GENERAL DEL SISTEMA 25 4.2. ETAPA DE POTENCIA: PUENTE H Y DRIVERS DE DISPARO 25 4.3. ETAPA DE DISPARO: AISLAMIENTO GALVÁNICO Y ACCIONAMIENTO DE COMPUERTAS 26 4.4. SIMULACIÓN DEL CIRCUITO EN PROTEUS 28 4.5. CÁLCULOS DE CORRIENTE Y POTENCIA 29 4.5.1. CORRIENTE DE CARGA 29 4.5.2. VERIFICACIÓN DE LOS MOSFET 29 4.5.3. PÉRDIDAS POR CONDUCCIÓN 29 4.5.4. CÁLCULO DE LA EFICIENCIA 30 4.5.5. POTENCIA DE SALIDA 30 4.5.6. POTENCIA DE ENTRADA 30 4.5.7. EFICIENCIA RESULTANTE 30 4.5.8. DESGLOSE DE PÉRDIDAS DEL SISTEMA 30 4.6. MONTAJE DEL CIRCUITO E INTEGRACIÓN 31 4.7. PROGRAMACIÓN DEL ESP32 Y LÓGICA DE CONMUTACIÓN. 33 4.7.1. PLATAFORMA DE DESARROLLO 33 4.7.2. LÓGICA DE CONMUTACIÓN 33 4.7.3. SUPERVISIÓN REMOTA MEDIANTE SERVIDOR WEB EMBEBIDO (IOT) 34 5. RESULTADOS 36 5.1. PROTOTIPO FÍSICO EN PCB 36 5.2. CARACTERIZACIÓN ELÉCTRICA 38 5.3. VALIDACIÓN DE LA FORMA DE ONDA DE SALIDA 40 6. CONCLUSIONES 42 7. RECOMENDACIONES 43 8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 44 9. APÉNDICES 47 10. ANEXOS 48 | es_ES |
| dc.publisher | UTS | es_ES |
| dc.subject | Inversor, ESP32, puente H, banco fotovoltaico, modulación escalonada. | es_ES |
| dc.title | Implementación de un módulo inversor para la generación de una onda senoidal escalonada para un banco fotovoltaico didáctico con supervisión IoT. | es_ES |
| dc.type | degree work | es_ES |
| dc.rights.holder | UTS | es_ES |
| dc.date.emitido | 2026-10-08 | |
| dc.dependencia | fcni | es_ES |
| dc.proceso.procesouts | investigacion | es_ES |
| dc.type.modalidad | desarrollo_tecnológico | es_ES |
| dc.format.formato | es_ES | |
| dc.titulog | Ingeniero Electrónico | es_ES |
| dc.educationlevel | Profesional | es_ES |
| dc.contibutor.evaluator | evaluador | es_ES |
| dc.date.aprobacion | 2026-10-01 | |
| dc.description.programaacademico | Ingeniería Electrónica | es_ES |
| dc.dependencia.region | bucaramanga | es_ES |
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