https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/1735 TESIS DE POSGRADO Sun, 26 Apr 2026 18:04:54 GMT 2026-04-26T18:04:54Z https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/12003 Title: OPTIMIZACIÓN DE NÚCLEOS MAGNÉTICOS CON COMPÓSITOS PARA MEJORAR LA EFICIENCIA Y DESEMPEÑO EN CONVERTIDORES CD-CD DE ALTA FRECUENCIA Authors: González García, Jesús Pascual Description: En este trabajo de tesis se presenta la fabricación, caracterización e implementación de núcleos toroidales elaborados con compósitos magnéticos a base de magnetita. Estos núcleos se desarrollaron con el propósito de evaluar su viabilidad en convertidores CD-CD de alta frecuencia y analizar su potencial para mejorar el desempeño electromagnético y térmico frente a materiales convencionales. La metodología incluyó la formulación de los compósitos utilizando resina como aglutinante, así como la incorporación de variantes dopadas. Las propiedades magnéticas se evaluaron mediante curvas B-H y parámetros asociados a permeabilidad, coercitividad y pérdidas en función de la frecuencia, incorporando además un núcleo comercial toroidal para establecer comparaciones directas durante la etapa de caracterización. Posteriormente, los núcleos fabricados se implementaron en un convertidor resonante previamente diseñado, comparando su desempeño experimental con un núcleo comercial de referencia tipo E, N87. Los resultados muestran que los compósitos desarrollados presentan un comportamiento típico de materiales magnéticos blandos y evidencian mejoras asociadas al dopaje, aunque los materiales comerciales mantienen el mejor desempeño global. En conjunto, se concluye que los núcleos compósitos a base de magnétita constituyen una alternativa prometedora y ajustable para aplicaciones de alta frecuencia, con margen de optimización tanto en los materiales empleados como en el proceso de fabricación. Tue, 16 Dec 2025 00:00:00 GMT https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/12003 2025-12-16T00:00:00Z https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/11426 Title: ANÁLISIS E IMPLEMENTACIÓN EXPERIMENTAL DE UN INVERSOR TRIFÁSICO TIPO ANPC USANDO ESQUEMAS DE MODULACIÓN VECTORIAL Authors: Puga Ortega, Miguel Ángel Description: "En este trabajo de tesis se estudian diferentes técnicas de modulación vectorial orientadas a una topología trifásica de tres niveles tipo ANPC (Active Neutral Point Clamped). Esta topología se caracteriza por contar con dieciocho interruptores controlables, lo cual permite una gran cantidad de estados de operación, muchos de ellos redundantes. Esta característica proporciona una flexibilidad considerable en el diseño e implementación de diversos esquemas de modulación. Se evaluaron siete esquemas distintos de modulación vectorial, de los cuales dos son propuestos en esta tesis. El desempeño del inversor fue analizado considerando las formas de onda del voltaje y la corriente de salida, así como fenómenos asociados a la interferencia electromagnética, en particular el voltaje de modo común, y el equilibrio del voltaje en los capacitores del bus de alimentación. Los dos esquemas propuestos permiten una reducción significativa de las oscilaciones de alta frecuencia en el voltaje de modo común; sin embargo, no logran mantener el equilibrio de voltaje en los capacitores de forma óptima. Además del análisis teórico, se realizaron simulaciones numéricas detalladas y se llevó a cabo la implementación de un prototipo experimental del inversor, lo que permitió validar de manera práctica los resultados obtenidos y realizar una comparación entre las distintas técnicas de modulación evaluadas." Thu, 13 Nov 2025 00:00:00 GMT https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/11426 2025-11-13T00:00:00Z https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/11411 Title: INVERSOR FOTOVOLTAICO MULTINIVEL MONOFÁSICO SIN TRANSFORMADOR CON CONEXIÓN DE REFERENCIA COMÚN Authors: Ramírez Vargas, Pablo Alejandro Description: "Cuando se habla de sistemas fotovoltaicos, las características importantes son la eficiencia y la seguridad, ya que estos sistemas buscan suplir a la energía convencional y además el ser humano está en constante contacto con las instalaciones al ser en su mayoría domésticas. Este trabajo de tesis propone una nueva topología multinivel de cinco niveles basada en capacitores conmutados (SCs) y la técnica de conexión de referencia común (CGC). Los SCs permiten generar diferentes niveles de voltaje con una sola fuente fotovoltaica y así, aumentar la eficiencia del sistema fotovoltaico y la CGC evita descargas el´ectricas que ponen en riesgo a la integridad de las personas. En el capítulo 1 se introduce al lector a las necesidades actuales de mejorar la calidad del medio ambiente, reduciendo factores que lo contaminen como la generación de la energía eléctrica. Debido a la alta demanda energética, se busca sustituir o reducir su impacto con la ayuda de energías limpias. En el capítulo 2 se hace un estudio de topologías que existen en la literatura y que sirven para mejorar la eficiencia y seguridad para el operador a través de la eliminación de la corriente de modo común (LGC) que se presenta en inversores fotovoltaicos. En el capítulo 3 se presentan los principios básicos del funcionamiento de convertidores y la introducción variantes para mejorar sus características eléctricas, de seguridad y económicas. En el capítulo 4 se propone y diseña una nueva topología con base a sus requerimientos y características para ser validada posteriormente por medio de simulación; para implementar cualquier topología se requiere de una correcta implementación de una estrategia de modulación, que para efectos de este trabajo de tesis es una modulación senoidal por ancho de pulso (SPWM) la cuál es apta para este tipo de inversores. En la actualidad, un proceso para la validación de circuitos electrónicos es la emulación, que funciona como un proceso intermedio entre la simulación y la implementación, por ello en el capítulo 6 se presentan resultados de emulación del inversor propuesto por medio del sistema Typhoon HIL System. Finalmente, en los capítulos 7-9 se muestran los pasos para la implementación del inversor; en el capítulo 7 se realiza la selección de componentes electrónicos para la construcción de un prototipo funcional a una potencia real de 300 W. En el capítulo 8 se hace un análisis de pérdidas del inversor debido la conmutación y conducción de los semiconductores y en el capitulo 9, por medio de tabla se resume una comparación entre inversores similares al propuesto en esta tesis, teniendo resultados competitivos en eficiencias del inversor. En este trabajo de tesis se propone, diseña, simula, emula e implementa un nuevo inversor para aplicaciones fotovoltaicas sin transformador de alta eficiencia con eliminación de corriente de modo común, utilizando SCs." Fri, 24 Oct 2025 00:00:00 GMT https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/11411 2025-10-24T00:00:00Z https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/11336 Title: ANÁLISIS Y CONTROL DE UN CONVERTIDOR CD-CD BASADO EN UNA TOPOLOGÍA BIDIRECCIONAL PARA EL BALANCE DE VOLTAJE DE UN ENLACE CD Authors: Castañeda Rubalcaba, Diana Geraldine Description: "Esta tesis presenta el diseño, análisis e implementación de un esquema de control para un convertidor CD-CD no aislado. El objetivo del convertidor controlado es regular, en un sistema estable de lazo cerrado, la diferencia de voltaje entre dos capacitores del enlace de CD de un inversor asimétrico tipo-T de cinco niveles. El convertidor se basa en una topología Cuk y consta de dos interruptores de potencia y un inductor. El convertidor se conecta a los capacitores del enlace de CD entre la fuente de voltaje de CD y la topología del inversor. Se presenta el análisis del convertidor no aislado para obtener sus características y parámetros en estado estacionario. Además se obtiene y analiza su modelo promedio para proponer un esquema de control. Este se basa en una estructura de control de dos lazos un lazo externo de voltaje con una acción proporcional-integral que regula la diferencia de voltaje entre los capacitores y un lazo interno de corriente con una acción proporcional basada en el error de corriente del inductor. El esquema de control se analiza mediante el modelo promedio del convertidor, que verifica la estabilidad del sistema de lazo cerrado mediante el criterio de Routh-Hurwitz. También se presentan análisis del lugar de las raíces para caracterizar el efecto de los parámetros de control en el comportamiento del sistema de lazo cerrado. Mediante este análisis, se obtienen valores para los parámetros del esquema de control que garantizan la estabilidad del sistema en lazo cerrado. El funcionamiento del convertidor y el controlador se valida numérica y experimentalmente en tres configuraciones diferentes. La primera configuración considera el inversor, sin el convertidor, operando en dos condiciones: funcionamiento normal en lazo abierto y funcionamiento en lazo abierto con una condición de falla emulada mediante la conexión de una resistencia en paralelo con uno de los capacitores del enlace de CD. En la segunda configuración, el convertidor se conecta al enlace de CD del inversor, y tanto el inversor como el convertidor operan en lazo abierto, lo que garantiza que el convertidor mantiene voltajes iguales en los capacitores en estado estacionario. Al igual que en la primera configuración, se evalúa el funcionamiento normal en lazo abierto y el funcionamiento en condiciones de falla en lazo abierto. La condición de falla se emula de la misma manera que en la primera configuración. En la tercera configuración, el inversor opera en lazo abierto y el convertidor está conectado a su enlace de CD, pero este último opera en lazo cerrado con el esquema de control propuesto. Al igual que en las configuraciones anteriores, se evalúa el funcionamiento normal y el funcionamiento bajo la condición de falla mencionada. Se implementó un sistema prototipo de laboratorio para obtener los resultados experimentales. Este sistema incluye circuitos de detección de voltaje y corriente, una tarjeta de interfaz que permite la activación de los convertidores de potencia mediante fibra óptica, y prototipos del convertidor y del inversor multinivel. El control en tiempo real del convertidor se implementa usando un DSP TMS320F28379D. El inversor opera en lazo abierto mediante modulación SPWM implementada en una tarjeta FPGA Altera Cyclone IV. Los resultados obtenidos muestran que el convertidor de lazo cerrado garantiza la regulación de las voltajes de los capacitores del enlace de CD del inversor a referencias constantes, incluso en caso de falla. El sistema de lazo cerrado presenta un tiempo de respuesta mejorado en comparación con el inversor con enlace de CD sin regulación, o con el convertidor conectado y operando en lazo abierto. El sistema de circuito cerrado propuesto, que consiste del convertidor y su controlador, permite el balance eficaz de los voltajes del enlace de CD de un inversor multinivel, lo que garantiza una regulación del voltaje y un mejor desempeño general del sistema. " Fri, 10 Oct 2025 00:00:00 GMT https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/11336 2025-10-10T00:00:00Z