Diseño de un sistema de alimentación ininterrumpida (SAI) de 300 VA

Abstract

El presente proyecto trata sobre el diseño de un sistema de alimentación ininterrumpida para una carga de 300 vatios, con una autonomía de una hora. Este proyecto pretende dar solución a las diferentes perturbaciones y fallos de la red eléctrica como pueden ser apagones, sobretensiones y bajadas de tensión, los cuales afectan negativamente a los equipos y cargas conectados a la red. El proceso de diseño ha comenzado con la elección del esquema general del SAI, compuesto principalmente por una fuente-cargador Buck y un inversor monofásico. Para la fuente Buck y el inversor se han calculado todos los elementos como: condensadores, bobinas, diodos, transistores y radiadores necesarios para estos transistores. Otro elemento necesario ha sido la elección del banco de baterías, que se ha elegido en base a la autonomía requerida y al voltaje de funcionamiento necesario. Posteriormente se ha implementado un sistema de control para la fuente Buck y para el inversor monofásico, formado por una doble realimentación de tensión y corriente con un regulador PI para cada realimentación, ajustado mediante el método “k”. El control de la fuente Buck se ha diseñado para la correcta carga de las baterías, limitando la corriente y ajustando el voltaje de carga. Como ampliación al diseño de la etapa de potencia se ha propuesto un diseño de placa PCB con todos los elementos necesarios para el funcionamiento del sistema, se ha incluido un circuito de disparo y un microcontrolador para el control del funcionamiento general. El cálculo y diseño de los diferentes aparatados ha sido posible gracias a los programas informáticos MATLAB y Proteus. Para el diseño del control de la etapa de potencia y la simulación del SAI se ha utilizado MATLAB y la aplicación Simulink. Proteus se ha utilizado para el diseño del esquema eléctrico y de la placa PCB. En definitiva los objetivos del proyecto se han alcanzado satisfactoriamente tal y como se demuestra en las simulaciones realizadas, donde se aprecia la efectividad y robustez del SAI ante cualquier fallo de la red eléctrica.