A busca de melhores características elétricas, acompanhada de crescentes evoluções tecnológicas e novos materiais passivantes para junções semicondutoras vem sendo bastante pesquisados nas últimas décadas. Existem dois tipos de passivação: por filmes finos ou por filmes espessos. No primeiro caso são realizadas deposições de óxido de silício, carbeto de silício, nitreto de silício, enquanto que no segundo caso faz-se uso de materiais como borrachas de silicone ou vidros. A escolha entre filme fino e filme espesso está relacionada diretamente ao custo/benefício e as características do dispositivo final. Na indústria de semicondutores de potência opta-se pelos filmes espessos devido às grandes dimensões dos dipositivos e ao custo do processo empregado nas linhas de produção. Os passivantes mais utilizados em semicondutores de potência são borrachas de silicone e vidros. Os vidros inorgânicos são mais estáveis a temperaturas elevadas do que as borrachas de silicone. Neste trabalho procuramos desenvolver e controlar um processo de passivação a vidro em junções semicondutoras de dispositivos de potência para que seja usado numa linha de produção de diodos retificadores de alta estabilidade. Existem diferentes tipos de vidros para esta aplicação como os vidros de Al-Pb-B-Si e os vidros de Zn-B-Si. No presente trabalho foi realizada uma comparação entre a influência da composição química dos vidros, a granulometria do pó (frita) deste vidro, com a tensão de ruptura e corrente de fuga dos diodos levando em conta o rendimento do processo. Observou-se que fritas de vidro de Al-Pb-B-Si com granulometrias mais finas resultam em tensões de ruptura maiores com um rendimento de produção de até 33% superior aos demais casos. As correntes de fuga , à temperatura ambiente, para fritas de vidro de Zn-B-Si e Al-Pb-B-Si com diferentes granulometrias, se mostrou pràticamente a mesma. / The search for better electrical properties, new passivating materials for semiconductors junctions and the process of obtaining those ones have being studied intensively in the latest decades. There are two types of passivation layers: thick film and thin film. The first one is obtained by the deposition of silicon oxides, silicon nitride or silicon carbide, while in the second one is obtained through the application of silicon rubber or glass over the exposed juntion. The decision of using one or another depends on cost/benefit and desired electrical properties of the devices. In the semiconductor power industry the thick films are frequently used because the devices dimensions are large and the cost of these processes are cheaper than those of thin films. Silicon rubber and glass are widely used by this industry. The silicon rubbers are materials that show temperature resistance up to 2000C. The inorganic glasses are more stables at high temperatures. In this work we developed a process of glass passivation for power semiconductors devices, controlled this process and it is in use in a production line of a semiconductor power device industry. There are a few glasses for this application where the two more widely used are Al-B-Pb-Si glass and Zn-B-Si glass. In this work it was compared the influence of the glass chemical composition as well as frit grain size of the glass, over the breakdown voltage and leakage current of the devices. It was observed that glasses of Al-B-Pb-Si with smaller grain size gave better values of breakdown voltage with a production yield bigger up to 33%. It was obtained leakage current values of the same magnitude, at ambient temperature, for both kinds of glasses with different grain sizes and composition.

Orientador : Edmundo da Silva Braga / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-03T15:09:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pires_RodrigoPorto_M.pdf: 1258247 bytes, checksum: c001115dcb0ffde5c17b3f06417395c5 (MD5) Previous issue date: 2003 / Mestrado

No autorizada por el autor a ser publicada a texto completo / El objetivo de la presente memoria es simular el comportamiento electromagnético del fotomezclador UTC-TW como es parte de un proyecto de desarrollo del laboratorio de Fotónica-THz del Departamento de Ingeniería Eléctrica. La memoria comienza con una revisión de conceptos básicos de teoría de microondas, teoría de antenas, el método de elementos finitos y las características más importantes de la estructura UTC-TW. Además se reseñan las características más importantes de dos programas para la simulación de estructuras a altas frecuencias con el método de elementos finitos: HFSS y CST MicroWave Studio. Luego, se indica la forma en que fueron parametrizadas las dimensiones del dispositivo en los softwares HFSS y CST, las características del equipo computacional utilizado y la forma en que se analiza el dispositivo. Con esto se obtienen los primeros resultados y se los presenta. A continuación se muestran los pasos seguidos para obtener un modelo con bajo costo computacional de la estructura para el análisis en frecuencia en el software HFSS. Se encuentra que es imposible obtener resultados útiles en HFSS debido a limitaciones de memoria RAM, lo que obliga a migrar el diseño a CST donde se realiza un análisis en el dominio del tiempo o transitorio. En CST se obtienen resultados convincentes a un menor costo en memoria y tiempo de computación, los que se comparan con resultados de un diseño simplificado en HFSS. Finalmente se hace una comparación entre HFSS y CST MWS y se concluye que CST es la mejor alternativa para el tipo de estructura estudiada dada la situación actual del equipo computacional disponible. Además se proponen alternativas al método de elementos finitos para la simulación del dispositivo y se indican algunas consideraciones para simulaciones futuras en HFSS y CST.

O presente trabalho teve como objetivo o estudo da aplicação de um novo polímero, o poli [2,7(9,9dioctilfluoreno)alt1,4fluorfenileno], dopado com o 5,6,11,12tetrafenilnaftaceno (rubreno), como camada ativa de diodos emissores de luz poliméricos, os PLEDs. O polímero semicondutor polifluoreno fluorado (PFF), da classe dos polifluorenos, foi sintetizado por meio da reação de acoplamento via rota de Suzuki, onde ao final da síntese apresentou um rendimento de processo de 95%. O polímero foi caracterizado por diversas técnicas analíticas a fim de comprovar a formação da estrutura molecular prevista. A análise de cromatografia de permeação em gel (GPC) indicou valores de massa molar numérica média (Mn) e massa molar ponderal média (Mw) de 4230 g/mol e 21490 g/mol, respectivamente. As análises térmicas de calorimetria diferencial exploratória (DSC) e análise termogravimétrica (TGA) indicaram a presença de um pico de fusão a 145°C, e início de degradação em torno de 200°C, respectivamente. As análises espectroscópicas no infravermelho (IR), espectrometria de energia dispersiva de raios X (EDX) e ressonância magnética nuclear de hidrogênio (1HRMN) comprovaram a presença de anéis aromáticos, grupos CH2, CH3 e hidrocarbonetos fluorados na estrutura do polímero, enquanto a difração de raios X (DRX) indicou 9% de grau de cristalinidade, tratando-se, portanto, de um polímero semicristalino, conforme previamente indicado pela análise DSC. O poli[2,7(9,9dioctilfluoreno)alt1,4fluorfenileno] foi dopado com o 5,6,11,12tetrafenilnaftaceno (rubreno) em diferentes proporções mássicas, a fim de avaliar a interação entre ambos os materiais por meio das respostas obtidas pelos sistemas dopados e não-dopados através das caracterizações por espectroscopia de absorção e fotoluminescência no UV-Visível, realizadas nas amostras em solução e em filme. Os materiais puros, em solução, apresentam picos de absorção em 360 nm e 300 nm e de emissão em 410 nm e 560 nm, para o polímero e para o rubreno, respectivamente. O rubreno apresentou pico de emissão de menor intensidade em torno de 400 nm quando excitado em 360 nm. Os sistemas foram dopados nas seguintes proporções em porcentagem de massa de polímero:rubreno, 100:0, 98:2, 95:5, 90:10, 80:20, 50:50, e quando analisados em solução e excitados em 300 nm, apresentam fluorescência em duas regiões diferentes do espectro eletromagnético, em 410 nm e em 560 nm, ou seja, tanto o polímero quanto o rubreno apresentam resposta emissiva, cada um em sua região característica do espectro eletromagnético. Já quando excitados em 360 nm apresentaram picos de emissão somente em 410 nm, região característica do polímero, porém os espectros das soluções dopadas apresentaram aumento da intensidade do pico de emissão em 410 nm, fato este atribuído à contribuição do rubreno, que quando excitado em 360 nm apresenta uma pequena emissão em torno de 410 nm. Os materiais dopados nas mesmas proporções, quando analisados em filme e excitados em 360 nm, apresentaram bandas de emissão, na faixa entre 410 nm e 450 nm e outra com máxima em 560 nm, diferente do observado nas amostras dopadas em solução e excitadas no mesmo comprimento de onda. Esta alteração no comportamento das amostras pode ser atribuída à maior proximidade entre as moléculas quando se encontram na forma de filme, melhorando a interação e a transferência de energia entre os cromóforos. Os sistemas também foram estudados quanto ao seu comportamento eletroluminescente, para isso foram fabricados dispositivos eletroluminescentes nas seguintes proporções em porcentagem de massa de polímero:rubreno, 100:0, 95:5, 90:10, 80:20, 50:50. Na confecção dos dispositivos utilizou-se o poli(3,4etilenodioxitiofeno) dopado com poli(4sulfonato de estireno), conhecido como PEDOT:PSS, como camada transportadora de lacunas (HTL Hole Transport Layers) e o alumínio como cátodo responsável pela injeção de elétrons. Foram realizadas caracterizações elétricas e ópticas dos dispositivos, por meio do levantamento da curva de densidade de corrente em função da tensão, dos espectros de eletroluminescência, das coordenadas de cromaticidade e pela caracterização visual através de fotografias. Os dispositivos preparados com o polímero puro, quando caracterizados eletricamente, apresentaram valores de tensão de limiar e luminância de 14 V e 18,7 cd/m2, respectivamente, enquanto os dispositivos dopados apresentaram tensão de limiar variando entre 14 V e 7 V, e luminância entre 125 e 278 cd/m2, aproximadamente. Observou-se ainda que com o aumento da concentração de rubreno na camada ativa houve um aumento da luminância, atingindo o máximo em menores tensões. Todos os dispositivos apresentam resposta elétrica típica de diodos. A intensidade luminosa dos dispositivos se intensificou à medida que a densidade de corrente aumentou, atingindo um máximo em tensões entre 10 V e 20 V, aproximadamente, seguidas de uma redução. Os espectros colhidos dos dispositivos poliméricos emissores de luz (PLEDs-Polymer Light Emitting Diode) mostram que os dispositivos preparados a partir do polímero puro apresentaram baixa intensidade de emissão quando comparados aos dispositivos dopados. A dopagem intensificou os picos de emissão em 560 nm em aproximadamente 20 vezes. / The present work aimed to study the application of a new polymer, poly[2,7-(9,9-dioctylfluorene)-alt-1,4-fluorophenylene], doped with 5,6,11,12-tetraphenylnaphthacene (rubrene) as the active layer of polymer light emitting diodes, the PLEDs. The semiconductor fluorinated polyfluorene (PFF) was synthesized by Suzuki coupling reaction, with a yield of 95%. The polymer was characterized by various analytical techniques in order to confirm the formation of the expected molecular structure. The analysis by gel permeation chromatography (GPC) indicated numerical average molar mass (Mn) and ponderal average molar mass (Mw) of 4230 g/mol and 21490 g/mol, respectively. Thermal analysis of differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetric analysis (TGA) indicated the presence of a melting peak at 145°C and the beginning of degradation around 200°C, respectively. The infrared spectroscopy (IR), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), X-ray diffraction spectrometry (XRD), hydrogen nuclear magnetic resonance (1HNMR) confirmed the presence of aromatic rings, CH2 and CH3 groups and fluorinated hydrocarbons in the polymer structure, while the X-ray diffractometry (XRD) showed a degree of crystallinity of 9%, therefore, a semicrystalline polymer, as previously indicated by DSC analysis. The poly[2,7-(9,9-dioctylfluorene)-alt-1,4-fluorphenylene] was doped with 5,6,11,12-tetraphenylnaphthacene (rubrene) at different mass ratios in order to evaluate the interaction between both materials by means of responses for systems doped and non- doped. The systems thus formed were characterized by absorption and photoluminescence spectroscopy in the UV-Visible region and both their solutions in chloroform as well as the solid films were studied. The neat materials, polymer and rubrene, in solution showed absorption peaks at 360 nm and 300 nm and emission at 410 nm and 560 nm, respectively. An emission peak of lower intensity at around 400 nm after excitation at 360 nm was also observed for rubrene. The systems were doped in the following proportions in percent of the polymer:rubrene , 100:0 , 98:2 , 95:5 , 90:10 , 80:20 , 50:50 , and fluorescence spectroscopy were carried out in solution after excitation at 300 nm, resulting in two different regions of emission, at 410 nm and 560 nm, demonstrating independent and characteristic spectra. However, when excited at 360 nm, only emission peaks at 410 nm region, characteristic of the polymer, was observed, furthermore, the spectra of the doped solutions showed increased emission intensity, due to the contribution of rubrene, as a small emission around 410 nm, when excited at 360 nm, has been observed. Films of the doped systems at the same proportions, excited at 360 nm, showed emission bands in the range 410 - 450 nm and, at the same time, another band with maximum at 560 nm. This behavior is different from that observed for the same samples in solution under an equal condition of analysis. This behavior can be explained by the greater proximity between the molecules when they are in the solid state, increasing the segmental interactions and energy transfer between chromophores. The electroluminescence was also analysed by building devices having an active layer of the polymer:rubrene at different mass ratio, 100:0 , 95:5 , 90:10 , 80:20 , 50:50. The devices were built using poly(3,4-ethylenedioxythiophene) doped with poly(4-styrene sulfonate), PEDOT:PSS, as a hole transporting layer (HTL) and aluminum as the cathode. The devices having neat polymer as the active layer presented luminance of 14 cd/m2 at 18.7 V, while the devices for the doped active layers presented threshold voltage ranging from 14 V to 7 V, and luminance between 125 and 278 cd/m2, approximately. It was observed that by increasing the concentration of rubrene in the active layer, increased luminance was reached at lower voltages. All devices feature typical electrical response of diodes. The luminous intensity of the device is intensified as the current density increased, reaching a maximum at voltages between 10 V and 20 V. The electroluminescence spectra showed lower emission intensity for the neat polymer compared to those observed for the doped. The emission intensity at 560 nm increased approximately 20 times after doping.

Neste trabalho é apresentado um estudo comparativo da resposta de diodos de Si para dosimetria de radiação gama. Os diodos investigados, crescidos pelas técnicas de fusão zonal (Fz) e Czchocralski magnético (MCz), foram processados no Instituto de Física da Universidade de Helsinki no âmbito das pesquisas e desenvolvimento de dispositivos de Si resistentes a danos de radiação segundo a colaboração RD50 do CERN (European Organization for Nuclear Research). Para estudar a resposta dosimétrica dos diodos, eles foram acoplados diretamente no modo fotovoltaico na entrada de um eletrômetro digital para medir o sinal de fotocorrente devido a incidência de raios gama provenientes de uma fonte de 60Co (Gammacell 220). O parâmetro dosimétrico usado para estudar a resposta destes dispositivos foi a carga, obtida pela integração do sinal de corrente pelo tempo de exposição, em função da dose absorvida. Estudos da influência dos procedimentos de pré-irradiação na sensibilidade e estabilidade destes diodos mostraram que a sensibilidade decresce com a dose total absorvida mas depois de uma pré-irradiação de cerca de 873 kGy, eles se tornaram mais estáveis. Efeitos dos danos de radiação eventualmente produzidos nos diodos foram monitorados mediante medidas dinâmicas de corrente e de capacitância depois de cada etapa de irradiação. Ambas as amostras exibiram boa reprodutibilidade de resposta, 2,21% (Fz) e 2,94% (MCz), obtida com 13 medidas consecutivas de 15 kGy comparadas com a equivalente dose de 195 kGy absorvida em uma única etapa de irradiação. É importante notar que estes resultados são melhores do que aqueles obtidos com dosímetros de rotina de polimetilmetacrilato (PMMA) usados em processamento por radiação. / In this work it is presented the comparative study of Si diodes response for gamma radiation dosimetry. The diodes investigated, grown by float zone (Fz) and magnetic Czchcralski (MCz) techniques, were processed at the Physics Institute of Helsinki University in the framework of the research and development of rad-hard silicon devices. To study the dosimetric response of these diodes they were connected in the photovoltaic mode to the input of a digital electrometer to measure the photocurrent signal due to the incidence of gamma-rays from a 60Co source (Gammacell 220). The dosimetric parameter utilized to study the response of these devices was the charge, obtained trough the integration of the current signals, as a function of the absorbed dose. Studies of the influence of the pre-irradiation procedures on both sensivity and stability of these diodes showed that the sensitivity decreased with the total absorbed dose but after a preirradiation of about 873 kGy they became more stable. Radiation damage effects eventually produced in the devices were monitored trough dynamic current and capacitance measurements after each irradiation step. Both samples also exhibited good response reproducibility, 2,21% (Fz) and 2,94% (MCz), obtained with 13 consecutive measurements of 15 kGy compared with the equivalent 195 kGy absorbed dose in one step of irradiation. It is important to note that these results are better than those obtained with routine polimetylmetacrilate (PMMA) dosimeters used in radiation processing dosimetry .

O reparo tecidual é um estado dinâmico que compreende diferentes processos, entre eles, inflamação, proliferação e remodelação, sendo que cada fase apresenta células e funções específicas. O LED é uma fonte de luz que tem sido utilizada na modalidade fototerapêutica no processo de cicatrização de feridas. A própolis também apresenta características em sua composição que favorece o reparo cicatricial. O presente estudo utilizou como terapias o LED, a própolis e seus usos associados, com o objetivo de compreender a ação desses diferentes tratamentos na resposta inflamatória induzida considerando a cinética do infiltrado inflamatório. O modelo experimental consistia na indução de ferida cirúrgica no dorso de 40 camundongos. Os animais foram divididos em 4 grupos: Controle, LED, Própolis e LED e Própolis, todos apresentaram subgrupos com animais sacrificados aos sete dias e quatorze dias após indução da lesão. A avaliação da histomorfometria foi realizada através de imagens capturadas e avaliadas por sistema de captura de imagens. Os achados da análise nos permitiram concluir que o LED isoladamente tem atividade biomoduladora positiva sobre o número de fibrócitos/fibroblastos e na neovascularização, no entanto, age como antiinflamatório sobre o infiltrado de células do sistema imune. O tratamento isolado com própolis age como proinflamatorio e não apresenta efeito estimulador na proliferação de fibrócitos/fibroblastos, determinando, porém aumento de colágeno e neovascularização enquanto inibe o aumento de SFA. O uso concomitante da própolis e LED atuou como agente antiinflamatório, além de exacerbar a ação do LED na produção de colágeno e na neovascularização.

No presente trabalho foi estudada a resposta de diodos epitaxiais (EPI) e fusão zonal (FZ) como dosímetros on-line em tratamentos radioterápicos com feixe de fótons na faixa de megavoltagem (diodo tipo EPI)e ortovoltagem (diodos tipo EPI e FZ). Para serem usados como dosímetros os diodos foram encapsulados em sondas de polimetilmetacrilato preto (PMMA). Para as medidas da fotocorrente os dispositivos foram conectados a um eletrômetro Keithley® 6517B no modo fotovoltaico. As irradiações foram feitas com feixes de fótons de 6 e 18 MV (acelerador Siemens Primus®),6 e 15 MV (acelerador Novalis TX®) e 10, 25, 30 e 50 kV de um equipamento de Radiação X Pantak/Seifert. Nas medidas com o acelerador Siemens Primus® os diodos foram posicionados entre placas de PMMA a uma profundidade de 10,0 cm e com o acelerador Novalis TX® mantidos entre placas de água sólida a uma profundidade de 5cm. Em ambos os casos, os diodos foram centralizados em campos de radiação de 10 × 10 cm2, com distância fonte superfície (DFS) mantida fixa em 100 cm. Para as medidas com os feixes de fótons deortovoltagem os diodos foram posicionados a 50 cm do tubo em um campo de radiação circular de 8 cm de diâmetro. A linearidade com a taxa de dose foi avaliada para as energias de 6 e 15MV do acelerador Novalis TX® variando-se a taxa de dose de 100 a 600 unidades monitoras por minuto e para o feixe de 50 kV variando-se a corrente do tubo de 2 a 20 mA. Todos os dispositivos apresentaram respostas lineares com a taxa de dose e dentro das incertezas, independência da carga com a mesma. Os sinais de corrente mostraram boa repetibilidade, caracterizada por coeficientes de variação em corrente (CV) inferiores a 1,14%(megavoltagem) e 0,15%(ortovoltagem) e em carga menores que 1,84% (megavoltagem) e 1,67% (ortovoltagem). Foram obtidas curvas dose-resposta lineares com coeficientes de correlação linear melhores que 0,9999 para todos os diodos. / In the current work it was studied the performance of epitaxial (EPI) and float zone (FZ) silicon diodes as on-line dosimeters for megavoltage (EPI diode) and orthovoltage (EPI and FZ diode) photon beam radiotherapy. In order to be used as dosimeters the diodes were enclosed in black polymethylmethacrylate (PMMA) probes. The devices were then connected, on photovoltaic mode, to an electrometer Keithley® 6517B to allow measurements of the photocurrent. The irradiations were performed with 6 and 18 MV photon beams (Siemens Primus® linear accelerator), 6 and 15 MV (Novalis TX®) and 10, 25, 30 and 50 kV of a Pantak / Seifert X ray radiation device. During the measurements with the Siemens Primus® the diodes were held between PMMA plates placed at 10.0 cm depth. When using Novalis TX® the devices were held between solid water plates placed at 50 cm depth. In both casesthe diodes were centered in a radiation field of 10 x 10 cm2, with the source-to-surface distance (SSD) kept at 100 cm. In measurements with orthovoltage photon beams the diodes were placed 50.0 cm from the tube in a radiation field of 8 cm diameter. The dose-rate dependency was studied for 6 and 15 MV (varying the dose-rate from 100 to 600 monitor units per minute) and for the 50 kV beam by varying the current tube from 2 to 20 mA. All devices showed linear response with dose rate and, within uncertainties the charge collected is independent of dose rate. The current signals induced showed good instantaneous repeatability of the diodes, characterized by coefficients of variation of current (CV) smaller than 1.14% (megavoltage beams) and 0.15% for orthovoltage beams and coefficients of variation of charge (CV) smaller than 1.84% (megavoltage beams) and 1.67% (orthovoltage beams). The doseresponse curves were quite linear with linear correlation coefficients better than 0.9999 for all diodes.

El objetivo del presente estudio es diseñar e implementar un equipo regenerador de tejidos blandos basado en diodos emisores de luz y diodo láser, con potencia luminosa regulable entre 5-100mW, en pasos de 5mW; con frecuencia de pulsación del haz de luz, generado por una onda cuadrada simétrica, variable entre 1-100Hz, en pasos de 1Hz; y tiempo de aplicación entre 1 y 15 minutos, con pasos de 1min; de esta de manera se puede controlar la energía luminosa total emitida por los diodos emisores de luz o diodo láser que contribuya en la investigación de una posible solución a la necesidad de acelerar el proceso regenerativo de los tejidos blandos. En la presente tesis se usará una longitud de onda entre 630 – 660nm, luz roja, debido a que en este rango de longitudes de onda se ha demostrado científicamente que se acelera el proceso de regeneración de las células. Se abarcan temas específicos como conocimientos teóricos y prácticos acerca del fundamento clínico de la regeneración celular. Para la implementación del equipo se hizo uso de un microcontrolador, que permitió controlar la energía luminosa emitida por los diodos emisores de luz y el láser diodo hacia los tejidos blandos, controlando la potencia, la frecuencia y el tiempo del tratamiento, además de ayudarnos a implementar un equipo interactivo con el usuario que permita su fácil uso, con una pantalla LCD y un teclado matricial. Se implementó el equipo siguiendo algunas consideraciones teóricas de la norma de seguridad eléctrica para equipos médicos, IEC60601 y la norma IEC 601-2-22, para equipos médicos eléctricos con requerimientos particulares para la seguridad del diagnóstico y terapia de equipos con láser. Se realizaron pruebas eléctricas y se verificó que el margen de error de 10% permitido por la norma no fuese superado. Las pruebas se realizaron a la corriente entregada para la potencia luminosa deseada, frecuencia y tiempo. Los resultados en potencia luminosa fueron: un error mínimo de 0.15% y máximo de 2.744% para los diodos emisores de luz, y un error mínimo de 2.338% y máximo de 8.371% para el diodo láser. Los resultados en frecuencia fueron: un error mínimo de 0.417% y máximo de 0.625%. Por último, el resultado en tiempo fue de un error del 0.01%. Se verifica que se cumplen las normas básicas para la implementación del equipo. Además se observa que el equipo deberá pasar muchas más pruebas para ser comercializado, ya que requiere experimentación clínica lo cual no es parte de esta tesis. Finalmente se realizó una tabulación del costo del proyecto. / Tesis

La minería es una de las actividades económicas primarias más relevantes en el mundo. En el Perú, viene siendo el impulso para el desarrollo económico actual del país. Como en toda actividad extractiva se busca obtener la mayor producción posible; por eso, es muy frecuente ver el trabajo nocturno en estas, el cual sería muy inseguro e incluso imposible sin la adecuada iluminación para la actividad realizada. La minería de cielo abierto se realiza en amplios espacios, los cuales van cambiando conforme avanza la producción, por ello es necesario el uso de torres de iluminación móviles. Una torre de iluminación es un equipo que se usa para iluminar lugares remotos donde no es posible el acceso a la corriente eléctrica. En la actualidad estos equipos son implementados mediante generadores de corriente eléctrica que funcionan gracias a la quema de combustible. En esta tesis se propone implementar un equipo de iluminación, que obtendrá energía a partir de un sistema fotovoltaico. Dado que es un equipo electrónico alimentado por energía renovable logrará reducir costos de operación y mantenimiento, así como reducirá la contaminación sonora y del medio ambiente. / Tesis

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. / Tesis