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]]> En una charla con .ing, la Dra. Irene Ippolito repasa las áreas de
investigación del grupo de investigadores que dirige, integrantes
del Grupo de Medios Porosos de la FIUBA, cuya diversidad abarca
proyectos vinculados al transporte en industrias de granos como la
conservación y protección del agua en suelos.]]> Esta colección refleja las tareas de construcción del Puente Internacional San Roque González de Santa Cruz, se observa el cilindro 30 A y su primer tongada de hormigón en el muelle.]]> Resumen: esta colección refleja las tareas de construcción del Puente Internacional San Roque González de Santa Cruz,el cilindro 30 A es posicionado en su lugar definitivo. A la derecha se observa una planta hormigonera flotante.]]> Resumen: esta colección refleja las tareas de construcción del Puente Internacional San Roque González de Santa Cruz en el Cilindro 30A. Tongadade hormigón de pared Nº 8. Vista encofrado con el equipo de aire acondicionado en su interior.]]> Detalle de la sección transvrsal de la cimbra Thyssen.]]> Se muestra la cimbra Thyssen para la viga principal.]]> Muestra un chip diseñado en la FIUBA que contiene circuitos y estructuras para detectar radiación ionizante.]]> Grado obtenido: Ingeniero/a Electrónico de la Universidad de Buenos Aires]]> Disciplina: Ingeniería Electrónica]]> Fil: Barreto, Darío Gustavo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería; Argentina.]]> Calificación: 10 (Diez)]]> Los inversores o convertidores electrónicos de potencia han experimentado un crecimiento sostenido a lo largo de los últimos años. Antes de los años ‘60 los dispositivos existentes que permitían variar la velocidad sobre los motores eran solo equipos de corriente continua. A partir de ese año aparecieron los primeros equipos que permitían variar la frecuencia y con ello la velocidad de los motores a inducción de corriente alterna. Estos equipos permiten convertir una tensión continua de entrada a una tensión simétrica alterna de salida, con la magnitud y frecuencia deseada. Hoy se dispone de una paleta de inversores que permiten variar frecuencia, tensión, controlar torque, rampas de aceleración o frenado y otras variables. La función de los inversores ya no se acota solo en la variación de la velocidad de motores si no que los conceptos desarrollados han encontrado aplicación en un número cada vez mayor de entornos. Como ejemplo, cabe mencionar las aplicaciones que van desde fuentes de alimentación, aplicaciones industriales para controlar motores de muy baja o muy alta potencia, paneles solares, molinos eólicos, hasta los últimos desarrollos en generación de energía por fusión nuclear. Insertados en este crecimiento se ha buscado desarrollar un nuevo driver de control a utilizar en los inversores diseñados en el LABCATYP. Se busca aprovechar las ventajas de trabajar con el CI IR2110 y alimentación con fluente flotante. Con estos se logró mejorar las prestaciones en los inversores disminuyendo tiempos de conmutación, aumentando eficiencia y disminución de pérdidas. También se ha incorporado al driver una fuente conmutada que alimenta en forma aislada las etapas del mismo. Por último, se ha mejorado el ondulador trifásico del laboratorio para poder explotar las ventajas del driver y aplicarlo a motores de mayor potencia. El objetivo inicial de este proyecto es desarrollar un driver que se utilice en un inversor polifásico, capaz de integrarse con la etapa de potencia, generación de señales y lazo de control. Pero por otro lado este driver es un elemento que puede utilizarse en forma directa sobre una amplia gama de aplicaciones que solo requieran el control de un IGBT. En esta tesis se ha incorporado un capítulo que servirá de marco teórico. En él se describirán los aspectos teóricos de las distintas partes que componen el inversor. El objetivo es que este contenido sirva de consulta para aquellos que deseen entender mejor las razones que llevaron a elegir los circuitos que se utilizan en el cuerpo de la tesis.]]> Barreto, Darío Gustavo]]> Grado obtenido: Doctor de la Universidad de Buenos Aires. Área Ingeniería]]> Disciplina: Ingeniería]]> Fil: Carrá, Martín Germán. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería; Argentina.]]> Esta tesis doctoral ha presentado el desarrollo, diseño y validación experimental de un interruptor compuesto de alta tensión basado en una Celda Unitaria de Conmutación (CUC). El trabajo ha abordado los desafíos relacionados con la conmutación rápida y segura de transistores de carburo de silicio (SiC) en arreglos en serie, utilizando circuitos de mando optimizados con transistores de nitruro de galio (GaN) y estrategias de protección contra sobretensiones y recuperación de energía. En la primera parte, se ha realizado un análisis técnico comparativo entre tecnologías de semiconductores de silicio, carburo de silicio y nitruro de galio, destacando las ventajas de los materiales de banda prohibida ancha (WBG) para aplicaciones de alta frecuencia, alta tensión y alta densidad de potencia. Se ha detallado como la adopción de transistores GaN HEMT (High Electron Mobility Transistors) en las etapas de mando ha permitido reducir la potencia de control, disminuir el área ocupada en el circuito impreso y relajar los requerimientos eléctricos de la lógica de control, abriendo nuevas posibilidades para la integración de arreglos modulares de potencia. El núcleo del trabajo ha sido la propuesta de la CUC, un bloque monolítico diseñado para apilarse en arreglos en serie, incrementando la tensión de bloqueo total del sistema sin comprometer la sincronización de las señales de control ni la estabilidad del sistema. Cada CUC ha integrado un circuito de mando local con drivers GaN, un sistema de sincronización analógico para alinear las señales de comando entre etapas, un enclavador de sobretensión activo, y un snubber con recuperación de energía (ER) que ha permitido reutilizar parte de la energía almacenada en las capacitancias par´asitas del sistema. El desarrollo experimental ha incluido la construcción de un interruptor compuesto de tres etapas, basado en MOSFETs de SiC Wolfspeed C2M0280120D de 1200 V, alcanzando una tensión total de bloqueo teórica de 3600 V y una corriente máxima teórica de 11 A. El diseño modular de la placa base ha asegurado una interconexión segura, facilidad de mantenimiento y acceso a puntos de medición estratégicos para la evaluación de tensiones y corrientes. El banco de pruebas desarrollado ha incluido un comprobador de doble pulso (DPT), un sistema de carga compuesto por un inductor de 230 μH y una resistencia de 440 Ω, así como mecanismos de seguridad como sistemas de descarga automática y protección antiparalela con diodos SiC. Las pruebas experimentales han validado el comportamiento del interruptor bajo diferentes condiciones de carga resistiva e inductiva, demostrando una distribución equilibrada de la tensión VDS entre etapas. Se han observado pérdidas de conmutación reducidas gracias al uso de los snubbers ER activos y del autotransformador saturable (ATS), logrando una reducción de aproximadamente 83% en la energía total de conmutación en comparación con configuraciones equivalentes que han utilizado snubbers RC pasivos. Las mediciones también han mostrado que la implementación de enclavadores activos ha evitado eficazmente las sobretensiones en los PSWs durante eventos de corte, protegiendo el sistema sin comprometer el desempeño dinámico. Este trabajo ha aportado una solución novedosa y escalable para aplicaciones de potencia que requieren alta tensión y eficiencia energética, abordando simultáneamente desafíos de sincronización, protección y eficiencia. Los resultados obtenidos no solo han demostrado la viabilidad técnica de la CUC como bloque constructivo modular, sino que también han sentado las bases para el desarrollo de interruptores compuestos de mayor tensión y corriente, que pueden integrarse en sistemas avanzados como convertidores multinivel, inversores modulares y equipos de distribución eléctrica de nueva generación.]]> This doctoral dissertation has presented the development, design, and experimental validation of a high-voltage composite switch based on a Stackable Switching Unit Cell (CUC), specifically conceived for scalable and high-efficiency power electronics applications. The work has addressed the challenges related to fast and safe switching of silicon carbide (SiC) transistors in series configurations, using optimized gate driver circuits with gallium nitride (GaN) transistors and advanced overvoltage protection and energy recovery strategies. In the first part, a technical comparative analysis has been carried out between silicon (Si), silicon carbide (SiC), and gallium nitride (GaN) semiconductor technologies, highlighting the advantages of wide-bandgap (WBG) materials for high-frequency, high-voltage, and high-power-density applications. The adoption of GaN HEMT transistors in the driver stages has been shown to reduce control power, decrease PCB footprint, and relax control logic requirements, opening new possibilities for the modular integration of power arrays. The core of the work has been the proposal of the CUC, a monolithic block designed to stack in series, increasing the total blocking voltage of the system without compromising control signal synchronization or system stability. Each CUC has integrated a local driver circuit with GaN devices, an analog synchronization system to align gate command signals across stages, an active overvoltage clamp, and an energy recovery (ER) snubber that has allowed partial reuse of the energy stored in the system’s parasitic capacitances. The experimental development has included the construction of a three-stage composite switch based on Wolfspeed C2M0280120D SiC MOSFETs (1200 V), achieving a total blocking voltage of 3600 V and a maximum current of 11 A. The modular design of the baseboard has ensured safe interconnection, easy maintenance, and access to strategic measurement points for voltage and current evaluation. The developed test bench has included a double-pulse tester (DPT), a load system composed of a 230 μH inductor and a 440Ω high-voltage resistor, as well as safety mechanisms such as automatic capacitor discharge systems and antiparallel SiC diode protections. The experimental tests have validated the switch’s performance under different resistive and inductive load conditions, demonstrating balanced VDS voltage sharing among stages, even under fast-switching scenarios. Minimal switching losses have been observed thanks to the use of active ER snubbers and the saturable autotransformer (ATS), achieving an approximate 83% reduction in total switching energy compared to equivalent setups using passive RC snubbers. Measurements have also shown that active clamps effectively prevented overvoltage events on the PSWs during turn-off, protecting the system without compromising dynamic performance. This work has contributed a novel and scalable solution for power applications requiring high voltage and energy efficiency, simultaneously addressing challenges in synchronization, protection, and efficiency. The obtained results have not only demonstrated the technical feasibility of the CUC as a modular building block but also laid the groundwork for the development of composite switches with higher voltage and current ratings, which can be integrated into advanced systems such as multilevel converters, modular inverters, and next-generation power distribution equipment. In summary, this dissertation has combined innovation in WBG materials, advanced gate driver design, energy recovery techniques, and robust protection strategies, achieving a significant advancement in the field of power electronics. These developments have not only contributed to increasing the power density and efficiency of systems but also opened new opportunities for industrial applications, renewable energy, and electric transportation systems, where the demand for compact, efficient, and scalable solutions continues to grow.]]> Carrá, Martín Germán]]>