En el presente trabajo de tesis se propone un circuito optimizado de cosecha de energía piezoeléctrica. Este circuito presenta un modelo que depende de la arquitectura y estrategia de conmutación que se basa en la arquitectura de cosecha de energía sincronizada de interruptores en inductores (SSHI). La eficiencia de la cosecha de energía se lleva a cabo gracias al circuito paralelo de SSHI (P-SSHI) y el circuito serie de SSHI (S-SSHI) que por sí solas logran mejorar la eficiencia en la cosecha de energía. La integración de estos dos circuitos permite reducir, en mayor porcentaje, la disipación de energía en el proceso de cosechar energía piezoeléctrica. Esto debido a que el circuito P-SSHI acelera la carga (descarga) del capacitor intrínseco del transductor piezoeléctrico debido a la conexión en paralelo de un inductor y el circuito S-SSHI aprovecha la energía transferida al inductor. Se utilizó el software Proteus 8 Profesional para realizar la implementación del circuito propuesto y las simulaciones a distintas frecuencias para comprobar la eficiencia en la cosecha de energía. Los resultados de potencia recolectada que se obtuvieron en comparación con un circuito de referencia que se encuentra en el estado del arte son de 3.8 veces mayor dentro de un rango de operación con frecuencia de 5 Hz a 30 Hz

En los últimos años los sistemas de potencia han crecido enormemente y geográficamente se han expandido aún más. Actualmente en nuestro país, la transmisión de energía eléctrica se efectúa mediante el Sistema Eléctrico Interconectado Nacional (SEIN) y los Sistemas Aislados (SS. AA.) , los cuales según el Anuario Estadístico de Electricidad del MINEM cada año aumentan además, las empresas de distribución de energía eléctrica cada año atienden a mayor cantidad de clientes tanto regulados como libres, por esta razón la planeación apropiada, la operación y el control de estos sistemas a gran escala, requieren técnicas computacionales avanzadas, como la programación de métodos numéricos. Los estudios de flujo de potencia son de gran importancia en la planeación y diseño de la expansión futura de los sistemas eléctricos de potencia, así como también en la determinación de las mejores condiciones de operación de los sistemas existentes. Las empresas usan softwares comerciales muy buenos con resultados claros y precisos, pero tienen un problema, todos ellos trabajan con código cerrado, sin embargo, cuando los estudiantes están formándose en la universidad, no todas tienen laboratorios que cuenten con estos softwares, una buena alternativa es usar PSAT la cual es una herramienta de código abierto basada en MATLAB para análisis y control de sistemas de potencia. Su característica es de ser de código abierto, por esta razón permite modificar sus rutinas, en caso de que se pretendan desarrollar métodos alternativos para analizar sistemas de potencia. Para propósitos académicos y de investigación es más importante la flexibilidad que la eficiencia, allí radica la importancia de contar con herramientas computacionales de código abierto dentro de los cuales se encuentra el software libre PSAT. Los resultados obtenidos en un caso real son muy similares al software comercial Dig-Silent.

En la actualidad la iluminación arquitectónica está tomando cada vez más cabida en el mundo de la iluminación decorativa; para tal fin existen en el mercado diferentes tecnologías de iluminación. Para que una tecnología de iluminación sea eficiente debe cumplir parámetros tales como: una alta eficiencia lumínica, bajo consumo de energía y una gran durabilidad. El reto entonces está en elegir una tecnología que sea capaz de cumplir con tales requisitos para que el sistema de iluminación sea eficiente y tenga una buena performance. Es por eso que se plantea la implementación de un sistema que use tecnología de iluminación en estado sólido, es decir, usando LEDs (diodos emisores de luz) de alta potencia, más conocidos como Power LEDs. Dichos dispositivos aseguran altos índices de eficiencia, ahorro de energía y duración, constituyéndose así como la tecnología de iluminación del futuro. El objetivo entonces es el de realizar el diseño de un sistema de iluminación exterior en el edificio Mac Gregor de la Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP), iluminando el logo de la universidad mediante la tecnología de LEDs de potencia. El sistema completo consta de los siguientes subsistemas: subsistema de luminarias, subsistema de circuitos de excitación de los LEDs, subsistema de control (programación) y subsistema de la fuente de alimentación. La presente tesis sólo abarca el diseño de los dos primeros subsistemas, es decir, el subsistema de luminarias y el subsistema de circuitos de excitación de los LEDs de potencia. En el Capítulo 1 se trata el tema de sistemas de iluminación arquitectónica para edificios. Se ven las diferentes técnicas, estrategias y tecnologías actuales que los ingenieros de iluminación aplican en obras de iluminación en edificios modernos. En el Capítulo 2 se trata el tema de sistemas de iluminación con LEDs de potencia. Se ven las ventajas, áreas de aplicación, fabricantes actuales, ejemplos de edificios en el mundo y una teoría sobre circuitos de excitación de LEDs de potencia. En el Capítulo 3 se ve el diseño de los subsistemas mencionados y además se contempla la necesidad de incluir el subsistema de comunicación. En el Capítulo 4 se muestran los resultados del diseño en base a la implementación de un prototipo de luminaria. Se presenta también un estudio de costos y tiempos de ejecución del proyecto en general para una futura implementación.

Actualmente existen diversas tecnologías de iluminación, pero ninguna tan versátil y eficiente como la de estado sólido, o LED (Diodo Emisor de Luz). Aparte de esto, los LEDs poseen un largo tiempo de vida y pueden ser controlados fácilmente con la finalidad de crear efectos de iluminación. En los países denominados del primer mundo esta tecnología se encuentra ampliamente difundida, en el nuestro, aún no es muy conocida, ni tomada en cuenta para las distintas aplicaciones que se puedan encontrar. Es por ello que se plantea el diseño de un sistema de iluminación con LEDs para el edificio McGregor, ubicado en la Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP). Con la finalidad de que éste asegure características tales como: alta eficiencia, ahorro de energía, largo tiempo de vida y la posibilidad de crear efectos de iluminación. Luego de un análisis, se ha pensado en distribuir este sistema de iluminación en cuatro subsistemas, los cuales son: subsistema de alimentación, subsistema de control (Incluye programación y comunicación), subsistema de circuitos de excitación de LEDs y subsistema de luminarias para LEDs. Los dos últimos subsistemas fueron diseñados y validados en una tesis previa, por lo tanto esta tesis abarcará el diseño de los dos primeros subsistemas: alimentación y control. Queda en evidencia que los objetivos de esta tesis serán el diseño de una fuente de alimentación y el diseño de un protocolo de comunicación y control que permita crear efectos de iluminación. En el capítulo 1 se encontrará información general e introductoria a la tecnología LED, así como un resumen de lo alcanzado en la tesis previa en la cual se desarrollaron los subsistemas de luminarias y circuitos de excitación. En el capítulo 2 se encontrará información más concisa y relevante de acuerdo a los objetivos de esta tesis, ya que en éste se trataran los temas de fuentes de alimentación, protocolos de comunicación y microcontroladores. En el capítulo 3 se podrá apreciar el diseño realizado tanto para el subsistema de alimentación como para el subsistema de control y comunicación. Finalmente en el capítulo 4 se encontrará el resultado de las simulaciones para el subsistema de control y comunicación mediante software y la implementación de un pequeño módulo de comunicación.

El presente trabajo de tesis aborda el tema de cirugía robótica, una tecnología aplicada en países extranjeros y ausente en el Perú. Se busca aplicar la tecnología robótica a la técnica quirúrgica endoscópica en las ramas de laparoscopia y artroscopia. La endoscopia es una técnica que permite al cirujano ver al interior del paciente usando una microcámara que es insertada a través de una pequeña incisión hecha al paciente. Esta técnica puede aplicarse a diferentes partes del cuerpo, cuando se aplica al estómago es llamada laparoscopia y cuando se aplica a la rodilla se le conoce como artroscopia. En Lima, los cirujanos tienen experiencia en la aplicación de laparoscopia y artroscopia aunque su número es reducido debido a la complejidad de aprendizaje y realización de estas técnicas. Por otra parte la tecnología robótica no es aplicada en los hospitales de la capital, a pesar de ello existen nacientes líneas de investigación impulsadas por universidades de las principales ciudades del país. El propósito del presente trabajo de tesis es iniciar una línea de trabajo en cirugía robótica mediante el estudio de los asistentes robóticos para cirugía y el uso de la tecnología robótica disponible en la Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP). Se han planteado dos objetivos principales: el diseño de un circuito de control para un actuador de un asistente robótico para artroscopia y la simulación del control de un artroscopio usando un brazo robot industrial. El trabajo está dividido en tres partes: investigación de la problemática en robótica, laparoscopia y artroscopia de Lima, diseño del circuito de control de un actuador para un asistente robótico para artroscopia y simulación del control de un artroscopio usando un brazo robot usado en manufactura. La importancia del diseño del circuito de control radica en el control del movimiento de la cámara que explora la articulación de la rodilla, por otra parte la simulación busca obtener datos que muestren las ventajas de usar tecnología robótica para movimientos precisos de cirugía.

En el primer piso del pabellón V de la PUCP, el cual alberga a la sección de Ing. Electrónica y algunos ambientes que pertenecen a la sección de Ing. de Telecomunicaciones, se continúa utilizando equipos convencionales de iluminación. Se utilizan interruptores manuales sin tener un control sobre el consumo ni las horas que se encuentran encendidas, ocasionando muchas veces consumo innecesario de energía eléctrica. Algunas tecnologías utilizadas para optimizar los sistemas de iluminación son los detectores de presencia, los cuales encienden las lámparas cuando se detectan personas en el ambiente; reguladores de luz artificial, los cuales verifican la cantidad de luz con la que cuenta el ambiente y finalmente sistemas centralizados en donde se puede programar el encendido ó apagado de las lámparas de acuerdo a los requerimientos del usuario. Un sistema de iluminación inteligente basado en el uso de los elementos antes mencionados permitirán la obtención de un sistema más eficiente que brinde iluminación de acuerdo a las condiciones del ambiente; además de reducir el gasto por consumo de energía eléctrica. Actualmente el primer piso del pabellón V está compuesto por 30 ambientes. Será necesario dividir el total en 5 redes a controlar, teniendo como circuito encargado de recibir las señales (provenientes del sensores de movimiento, sensores de luz, interruptores para elegir el modo de funcionamiento del sistema), y procesarlas al circuito denominado esclavo y desde éste, enviarlas las respuestas correspondientes hacia los circuitos de encendido/apagado de lámparas y los circuitos de regulación de intensidad luminosa para indicar las acciones a realizar para cada ambiente. Para poder verificar el estado del sistema completo, así como manipularlo, se requiere de un circuito denominado maestro, el cual estará conectado a todos los circuitos esclavo, mediante el estándar de comunicaciones RS-485, y mostrará los datos que tienen éstos respecto al tiempo de uso de las lámparas y el estado de los equipos conectados. En la parte de simulaciones, se presentará el funcionamiento del sistema utilizando un circuito maestro y un circuito esclavo con los sensores y actuadores para probar el correcto funcionamiento del sistema. Para conocer si el sistema es viable económicamente, se mostrará un presupuesto aproximado para la implementación de este sistema.