Plataformas educativas: implementación de una fuente trifásica para uso en laboratorios del Departamento de Ingeniería Electrónica, Mecatrónica y Biomédica de la Universidad del Valle de Guatemala

Abstract

Este proyecto fue desarrollado ante la necesidad de contar con un recurso educativo que permita analizar circuitos trifásicos de forma práctica en los laboratorios del departamento. La generación de señales senoidales digitales se llevó a cabo utilizando convertidor de señal digital a analógica (DAC, por sus siglas en inglés), en conjunto con la plataforma NUCLEO-F446RE. Dos de estas señales se generaron mediante los convertidores integrados en la plataforma, mientras que la tercera se produjo utilizando un DAC MCP4921, conectado mediante SPI y con una resolución de 12 bits. El acondicionamiento de los circuitos permite al usuario obtener señales con amplitudes que varían entre 3 y 10.5 V mediante una serie de potenciómetros, así como modificar el corrimiento de fase y seleccionar entre 10 frecuencias predefinidas utilizando un pulsador. La construcción incluye dos placas de circuito impreso (PCB), con los integrados TL084 y el DAC externo removibles. Además, el sistema requiere únicamente tres conexiones físicas, las cuales fueron adaptadas a través de borneras desmontables para utilizar con fuentes de poder de corriente continua.

This project was developed in response to the need for an educational resource that fa cilitates the practical analysis of three-phase circuits within the department's laboratories. The generation of digital sinusoidal signals was accomplished using Digital-to-Analog Con verters (DACs), in conjunction with the NUCLEO-F446RE platform. Two of these signals were generated through the converters integrated into the platform, while the third signal was produced using an MCP4921 DAC, connected via SPI with a resolution of 12 bits. Cir cuit conditioning enables the user to obtain signals with amplitudes ranging from 3 to 10.5 V through a series of potentiometers, as well as to modify the phase shift and select among 10 prede ned frequencies using a push-button. The construction comprises two assemblable printed circuit boards (PCBs), featuring removable TL084 integrated circuits and the ex ternal DAC. Additionally, the system requires only three physical connections, which have been adapted through detachable terminal blocks for use with direct current power supplies.