Els dispositius semiconductors de potència es requereixen per transmetre o rebre gairebé qualsevol tipus de senyal elèctrica i energia electromagnètica. En temps de constant augment del consum energètic i de la sensibilitat medi-ambiental, aquests petits dispositius poden dura a terme un gran paper. Un aspecte molt important és la elecció del material semiconductor. El carbur de silici (SiC) es un semiconductor de ample banda prohibida que té algunes de les propietats desitjades per a la reducció de pèrdues energètiques. Amb aquest material es poden fer servir regions conductores més fines sense disminuir el voltatge de ruptura gràcies al seu gran valor de camp elèctric de ruptura. Això es tradueix en caigudes de tensió en directe més petites, a més de permetre també una reducció en les pèrdues de commutació gracies a la petita quantitat de portadors que s´han de buidar després del blocatge en invers. A més a més, la amplia banda prohibida i la gran conductivitat tèrmica del SiC en comparació amb el silici permet al dispositius basats en SiC treballar amb densitats de corrent més altes i a més altes temperatures. El tamany i la complexitat del sistemes de potència es redueixen significativament amb components més petits i menors requeriments de sistemes de refredament. Aquesta tesi investiga el disseny, la fabricació i la caracterització de diodes bipolars, Schottky i JBS (Junction Barrier Rectifier) en SiC. S´ha desenvolupat una seqüència de processament basada en la tecnologia de processat de silici disponible a la sala blanca del CNM. A mesura que es millora la tecnologia del material, el paper del disseny de dispositius de potència en SiC esdevé més important. Específicament, per poder extraure totes les capacitats del SiC respecte a la tensió de ruptura es requereix una terminació perifèrica adequada del dispositiu per tal de reduir el fenomen de field crowding que es produeix a la perifèria de la unió principal i que redueix significativament el voltatge de ruptura ideal del dispositiu. Així doncs, un dels objectius principals d´aquesta tesi és el disseny i desenvolupament de terminacions altament efectives per a diodes planars de SiC. Al capítol segon es presenta el disseny i optimització de diferents tècniques de terminació mitjançant l´ús de simuladors numèrics comercials calibrats específicament per al 4H-SiC. La major atenció es centra en la terminació denominada JTE (Junction Termination Extension), i en una nova terminació desenvolupada durant aquest treball de tesi denominada "Floating guard rings assisted JTE", amb la qual s´ha aconseguit una gran eficàcia.La caracterització i l´anàlisi dels principals processos involucrats en la fabricació dels nostres dispositius es resumeix al capítol tercer, a on es detallen els processos de implantació iònica, recuit d´activació de les impureses i la formació dels contactes. Els resultats obtinguts es poden transferir directament a la fabricació de dispositius comercials de SiC. El capítol quart mostra la gran eficàcia que les nostres terminacions han demostrat en els diodes fabricats, especialment amb la nova estructura proposada. A més a més, també s´analitza el funcionament en invers dels diodes així com alguns aspectes tecnològics de segon ordre que habitualment no es tenen en compte però que nosaltres hem demostrat que poden ser de gran importància per al correcte funcionament dels dispositius. Finalment, el capítol cinquè dona a conèixer el funcionament en directe i a altes temperatures (fins a 300ºC) dels tres tipus de diodes fabricats: bipolars (PiN), Schottky i JBS. / Power semiconductor devices are required whenever sending, transmitting or receiving almost any type of electrical and electromagnetic energy or signal/information. In times of escalating power consumption and increasing environmental awareness, these small electronic devices can play a big role. Of large importance is naturally the choice of semiconductor material. Silicon carbide (SiC) is a wide bandgap material that has some of the desired properties to reduce these losses. Short drift regions can be utilized without reducing the blocking voltage thanks to the extremely high electric field strength. This instantly leads to a smaller on-state voltage drop, but also a reduction in switching losses of the device due to the decreased amount of charge carriers that must be swept away after blocking. Moreover, the wide bandgap and high thermal conductivity of SiC compared to silicon allow higher current densities and higher operating temperatures of the devices. The size and complexity of power systems are significantly reduced with smaller components and reduced need for cooling systems. This thesis concerns the design, process integration, fabrication and evaluation of PiN, JBS and Schottky rectifiers in SiC. A process sequence has been developed based on the available silicon process technology in the CNM cleanroom environment.. As the material technology continues to improve, the role of SiC power device design is becoming more important. Specifically, to fully exploit the high reverse blocking capabilities of SiC, proper device edge termination is required to alleviate the device from the well known field crowding effect at the main junction edge that significantly decreases the theoretical one-dimensional breakdown voltage. Thus, one principal aim of this thesis is the design and development of high efficient edge terminations for high power planar SiC diodes. In Chapter 2, it will be presented the design and optimisation of various edge termination techniques using specific 4H-SiC calibrated numerical simulations. Main attention will be focused on junction termination extension techniques (JTE), and a novel edge termination structure namely "Floating guard rings assisted JTE" is presented with great blocking performances.Characterisation and analysis of the main processes involved in the fabrication of our high power diodes are reported in Chapter 3, including ion implantation, activation annealing and contact formation. The obtained results are directly applicable and focus on important problems in the fabrication of SiC power devices. Chapter 4 demonstrates the high blocking efficiency on our fabricated diodes of our previously designed edge terminations, specially that of the novel developed structure, and an analysis of the breakdown behaviour will be reported. Moreover, we also analyse secondary order design parameters, which are not usually considered but clearly important as our results will shown. Finally, Chapter 5 covers the current-voltage performance at high temperature operation, up to 300ºC, of the three different power rectifiers fabricated: PiN, JBS and Schottky.

La caracterització dels dispositius semiconductors té un paper preponderant dintre la microelectrònica, sobretot en els dipositius semiconductors de potència, on la caracterització electrotèrmica és primordial. En moltes aplicacions de l'electrònica de potència, els fenòmens electrotèrmics prenen la mateixa rellevància que la resposta funcional o elèctrica dels mateixos. En tots ells, l'autoescalfament genera un increment de temperatura que modifica els seus paràmetres elèctrics nominals. En aquest marc de treball, s'ha desenvolupat un equip per la mesura de temperatura i densitat de portadors en dispositius de potència, fonamentat en la deflexió interna d'un feix làser infraroig (IIR-LD). La IIR-LD permet una caracterització complerta dels dispositius de potència, mesurant el gradient de temperatura i la concentració de portadors en l'interior del dispositiu.Aquesta tesis s'ha organitzat en dues parts en funció del contingut. La primera detalla els fonaments físics de la tècnica, l'equip experimental desenvolupat (capítol 2) i un procediment de calibració basat en un xip de test tèrmic (capítol 3). En canvi, en la segona es mostren les mesures realitzades sobre díodes de potència (capítol 4) i IGBTs (capítol 5). En ambdós capítols, es justifica la funcionalitat del sistema desenvolupat comparant dispositius amb un temps de vida localment alterat. Concretament, en el capítol 4 es compara la densitat de portadors mesurada en la regió de deriva de díodes irradiat i no irradiats. El capítol 5 conté les mesures realitzades en un PT-IGBTs irradiats i no irradiats amb una regió de deriva estreta, contrastant i analitzat el comportament tèrmic mesurat. / The characterisation of semiconductor devices has an important role in Microelectronics; especially in the case of power semiconductor devices, where the thermo-electrical characterisation is an essential aspect to study their behaviour. In several Power Electronics applications, electrothermal phenomena have the same relevance as functional and electrical response of such devices. In all of them, the internal self-heating generates an internal temperature rise, changing their nominal electrical parameters. In this framework, this PhD thesis covers the development of an experimental rig for temperature and free-carrier concentration measurement in power devices, based on internal IR-laser deflection (IIR-LD) technique. IIR-LD allows a complete characterisation of power devices, extracting from the device its temperature gradient and free-carrier concentration.This thesis is organized in two main parts. The first one details the physical insights of IIR-LD, developed equipment (chapter 2) and followed thermal calibration procedure based on a thermal test chip (chapter 3). By contrast, the second part reports measurements performed with the IIR-LD equipment on power diodes (chapter 4) and IGBTs (chapter 5). In both chapters, the difference in behaviour between unirradiated and irradiated devices is used to demonstrate the functionality of the developed apparatus. Concretely, chapter 4 compares the measured free-carrier concentration between unirradiated and irradiated power diodes, and chapter 5 shows measurements performed in a very thin region inside an irradiated and unirradiated PT-IGBT, where the thermal behaviour is also contrasted and analysed.

Este trabajo presenta un estudio del convertidor Boost Bidireccional con filtro de salida, abordando los aspectos de modelación y control. Se presenta un modelo de pequeña señal que permite separar los polos del convertidor de los polos del filtro de salida poniendo de manifiesto la escasa influencia de la parte lineal (filtro) sobre la dinámica del sistema. Se estudian asimismo distintas estrategias de control en pequeña señal de un solo lazo (realimentación de la tensión de salida) y de dos lazos (control en modo corriente) que ponen de manifiesto la mejora de la dinámica del regulador en este ultimo caso.Finalmente, se extiende la realimentación de estado en el caso del comportamiento no lineal del convertidor. Dicha extensión conduce a una síntesis de controles en el dominio temporal, que han sido simulados y corroborados experimentalmente, permitiendo establecer la eficacia del control en modo corriente en régimen de gran señal.

Esta tesis trata de la aplicación del control adaptativo con modelo de referencia en paralelo para la linealización de un amplificador de potencia y del uso de la propiedad de la pasividad (hiperestabilidad) en el diseño de la ley de adaptación correspondiente. Como resultado de nuestra investigación diseñamos un linealizador de complejidad comparable o inferior a la de otros esquemas de linealización actualmente en uso que está en grado de reducir la distorsión AM/AM y AM/PM con una prestación comparable o superior.Si bien el concepto de pasividad ha sido estudiado en el campo de la Teoría de Control, no había sido realizado hasta ahora un estudio en detalle para su aplicación concreta en la linealización de amplificadores de potencia en radiofrecuencias (RF), considerando tanto la distorsión de fase como la de amplitud.Nuestra aportación es, ciertamente, haber aplicado la teoría del control adaptativo y el concepto de la pasividad en forma Cartesiana a la solución del problema de la linealización de amplificadores de potencia operando en RF, asunto en el que tal aplicación resulta inédita, y haber obtenido un linealizador novedoso con unas prestaciones elevadas en comparación con otras técnicas de linealización bien afianzadas.Esta tesis está dividida en 7 capítulos. En el primer capítulo se presenta una perspectiva general del problema y se establecen los objetivos general y específicos de la investigación.En el capítulo 2 caracterizamos formalmente las señales de entrada y salida del amplificador de potencia, describimos los formatos de modulación digital que conciernen al problema y tratamos el asunto del modelo de las alinealidades de un amplificador de potencia. En el capítulo 3 presentamos los antecedentes del problema: describimos en modo suscinto las diferentes técnicas de linealización que han sido desarrolladas hasta la fecha: anticipativo (feedforward), predistorsión, realimentación (feedback), EE&R, LINC y CALLUM.En el capítulo 4 desarrollamos los conceptos teóricos relativos a los sistemas analógicos disipativos, y al subconjunto de sistemas pasivos, sin pérdidas (hiperestables) y estrictamente pasivos (asintóticamente hiperestables). Definimos, también, el problema de los sistemas de control adaptativo con modelo de referencia.En el capítulo 5 aplicamos los conceptos teóricos presentados en el capítulo 4 y diseñamos un linealizador para amplificadores de potencia. En este capítulo probamos con diferentes combinaciones de leyes de adaptación para linealizar un amplificador de potencia que presenta distorsión de amplitud y, luego, distorsión de fase. Finalmente proponemos varias estructuras para la implementación física del linealizador. De entre estas estructura una es analizada en detalle.En el capítulo 6, usando como banco de pruebas (benchmark) los datos experimentales de un amplificador de potencia para aplicaciones en 28 GHz, sometemos a prueba nuestro linealizador y lo contrastamos con otros esquemas de linealización (cartesian feedback} y feedforward), en el mismo escenario, y comprobamos que el rendimiento del linealizador diseñado es superior. En el capítulo 7, finalmente, presentamos nuestras conclusiones y ofrecemos algunas alternativas para futuras investigaciones en esta área. / This thesis deals with the use of the parallel model reference adaptive control to the RF power amplifier's linearization problem, by exploiting the use of the passivity (hyperstability) property in the design of the corresponding adaptation law.As a result of our investigation, we obtain a linearizer structure with comparable or inferior complexity to that of other linearization techniques currently in use, and which is capable of reducing the AM/AM and AM/PM distortion with a comparable or superior performance.Although the concept of passivity has been studied in the field of the Control Theory, up to now it had not been carried out a detailed study for its application to the linearization of power amplifiers (PA) at radio frequencies (RF), considering both the phase and the amplitude distortions.Our contribution is the study of the application of the Adaptive Control Theory and the concept of the Passivity in Cartesian form to the solution of the RF power amplifier linearization problem, matter up to day unpublished, and the proposal of a novel linearizer with high performance in comparison with other well consolidated linearization techniques.This thesis is divided in 7 Chapters. In the first Chapter it is presented a general perspective of the problem, and both the global and the specific objectives of the investigation are settled down.In Chapter 2 we characterize the power amplifier input and output signals formally, we describe the digital modulation formats that concern to the problem and we treat the matter of the PA nonlinearities modelling.In Chapter 3 we present the problem antecedents: we describe in concise way some different linearization techniques that have been developed so far: feedforward, predistortion, feedback, EE&R, LINC and CALLUM.In the chapter 4 we develop the theoretical concepts relative to analog dissipative systems, and to the subset of passive systems, lossless (hyperstables) and strictly passive (asymptotically hyperstables). We define, also, the problem of the model reference adaptive control systems.In Chapter 5 we apply the theoretical concepts presented in Chapter 4 and we design a power amplifier linearizer. In this chapter we prove different adaptation laws combinations for linearizing a PA that exhibits amplitude distortion and, moreover, phase distortion. Finally, we propose several structures for the physical implementation of the linearizer. Among these structures one is analyzed in detail.In Chapter 6, using as benchmark the experimental data of a power amplifier for applications at 28 GHz, we test our linearizer and we contrast it with other linearization schemes (Cartesian feedback and feedforward), at the same scenario, and we check theperformance of the designed linearizer. In Chapter 7, finally, we present our conclusions and we offer some alternatives for future investigations in this area.

Este trabajo se dedica a analizar los diferentes elementos y estructuras de los filtros híbridos paralelo, aplicados a redes trifásicas de potencia. Y dentro de este campo, se concentra en el desarrollo de filtros híbridos a cuatro hilos que además de las corrientes de secuencia directa e inversa, puedan eliminar las corrientes homopolares. El estudio de la calidad de la energía eléctrica, y dentro de esta, la problemática de los armónicos ha alcanzado gran interés en los últimos años debido al gran aumento de cargas no lineales conectadas a la red. En redes de baja tensión con neutro, este problema todavía se agrava más a causa de las cargas distorsionantes monofásicas, cuyas corrientes homopolares se suman en el conductor de retorno. En este trabajo se estudian las posibles soluciones a este problema y se ofrecen nuevas soluciones en el campo de los filtros híbridos de potencia. Se estudian las estructuras de filtros híbridos más destacadas en la bibliografía. Como resultado de este estudio se discrimina cuales de ellas son realmente competitivas frente a las demás. Se elige para el posterior desarrollo en la Tesis el filtro híbrido paralelo formado por un filtro pasivo serie LC, conectado en paralelo con la red. Y en serie con este un elemento activo que permite controlar y mejorar las prestaciones del filtro pasivo. Se presentan dos nuevas estructuras de filtros pasivos de cuatro hilos, con la particularidad que presentan dos frecuencias de resonancia distintas, una para las componentes de secuencia directa e inversa, y otra para las componentes de secuencia homopolar. Estos nuevos filtros permiten eliminar simultáneamente los armónicos característicos de secuencia directa/ inversa y los de secuencia homopolar. Esta nueva estructura de filtro pasivo de cuatro hilos también se puede incorporar a un filtro híbrido, haciendo que este pueda actuar también sobre las corrientes homopolares. Se analizan las diferentes topologías de inversores que pueden ser usados en filtros híbridos de cuatro hilos: de cuatro ramas, de condensador repartido y con conexión asimétrica del bus de continua a neutro. Se opta por este último tipo de inversor por ser una derivación del más usado industrialmente y no presenta problemas en el control de la tensión del bus de continua. Para el control del filtro se utiliza realimentación a partir de la corriente medida en el lado de red, aguas arriba del filtro. Dentro del lazo de control se hace control selectivo de armónicos en base a controladores resonantes. Gracias a este tipo de controladores se mejora la estabilidad del sistema y se mejora el grado de filtrado. Para el control de la tensión del bus de continua del inversor se recurre a una resistencia virtual que solo actúa sobre la corriente de frecuencia fundamental. La Tesis presenta sobre simulación toda una serie de pruebas realizadas sobre el modelo del filtro híbrido, como pueden ser: comprobación del grado de filtrado; respuesta a transitorios de conexión o cambios de carga; respuesta del filtro conectado en redes débiles y fuertes; conexión de filtros en serie a lo largo de una instalación; y conexión del filtros en paralelo en un punto de la instalación. Por último se presentan dos prototipos experimentales de filtro. El primero a cuatro hilos para filtrado simultaneo de corrientes de secuencia directa, inversa y homopolar. Y el segundo, con inversor de una rama, para el filtrado exclusivo de corrientes homopolares. Los resultados obtenidos en ambos prototipos validan las propuestas realizadas a lo largo de la Tesis. / The study of power quality in electrical networks, and specially, the harmful effects of the harmonic currents injection, produced by the increasing connection of nonlinear loads to the grid, has been treated in deep by the research community during the last years. In three-phase four-wires low-voltage systems, the effects of current harmonic currents can be even worse, if compared with three-wire networks with no neutral conductor, as an additional zero sequence current, produced by single-phase distorting loads, flows through the neutral wire. This PhD Thesis explores different solutions to this problem, oriented to enhance the THD in such systems, and offer new solutions in the field of hybrid power filters. This work is dedicated to analyze the various elements and structures of parallel hybrid filters applied to three-phase power networks. Within this area, this work is focused on developing novel four-wire hybrid filters topologies able to remove of direct and reverse sequence harmonics currents, while cancelling out the homopolar currents as well. Regarding the state of the art, this work performs a comparative analysis of the most prominent hybrid filtering structures, described in the literature. As a result of this study it is discriminated which of them are really competitive. Among the studied topologies, this PhD have been focused on improving the operation of parallel hybrid filter that consists of a series LC passive filter, connected in parallel with the network, connected in turn with an active element that can control and improve the performance of the passive filter. Two new three-phase four-wire passive filters structures are presented in this work. As a novel contribution, both proposals present two different resonance frequencies, one for the positive and negative sequence components, and another for the zero sequence components. These new filters are able to remove the characteristic positive/negative harmonics and zero sequence simultaneously. This new structure of four-wire passive filter can also be incorporated into a hybrid filter, permitting thus to cancel out zero sequence currents.

INTRODUCCIÓ: La teràpia amb làser a baixa potència (LLLT) a una longitud d'ona i fluència específica manté l'activitat electrofisiològica de nervis perifèrics lesionats en animals d'experimentació, preveu els canvis degeneratius i la formació de cicatrius en neurones motores lesionades de la medul·la espinal, així com accelera la regeneració dels nervis lesionats. El tractament de pacients amb diode làser d'infraroig proper redueix l'espasme muscular i al mateix temps s'ha descrit un augment de la mobilitat muscular.OBJECTIU: Estudiar l'efecte de la LLLT, 655 nm (vermell) i 830 nm (infraroig proper) en l'alliberació de neurotransmissor en la unió neuromuscular del diafragma de rata.MATERIAL i MÈTODE: Es van realitzar dos tipus d'estudi:1) In vitro en 60 músculs diafragmàtics amb els seus respectius nervis frènics2) In vivo en 20 músculs elevator longus de l'orella de ratolí. Els làsers eren diodes de Gallium-Aluminium-Arsenide (GaAlAs):a) 655 nm (vermell) a una densitat d'energia d'1 a 12 Jouls per centímetre quadrat b) 830 nm (infraroig proper) a una densitat d'energia de 4 a 12 J/cm2. 1) Control de la temperatura en el medi de manteniment de la mostra a les dosis màximes utilitzades, comprovant que no es produís cap tipus de modificació que pogués interferir en el registre dels potencials. 2) L'alliberació de neurotransmissor es va estudiar seguint la tècnica convencional de registre intracel·lular de potencial de membrana, en un medi amb concentracions altes de magnesi (bloqueig presinàptic) o curaritzat (bloqueig postsinàptic). Es va mesurar el contingut quàntic, l'amplitud, la latència i el temps mitjà dels potencials de placa terminal (EPPs). També es va analitzar la freqüència i l'amplitud dels potencials espontanis en miniatura, al voltant de la placa terminal (MEPPs). La facilitació de l'alliberació de neurotransmissor es va avaluar després de l'estímul d'un parell de polsos.3) Es va mesurar indirectament la transmissió de la pell de ratolí i la humana, així com la de la musculatura del ratolí per poder fer l'aproximació de quanta energia es necessita a la superfície per poder arribar fins a les sinapsi neuromuscular dels paquets musculars subcutanis.4) Amb la tècnica de neurografia es van avaluar els potencials d'acció compostos (PAMCs) amb dosis superficials d'entre 92,9 - 416,5 J/cm2. RESULTATS: La irradiació de la placa motora amb làser de 655 nm en les condicions dosimètriques testades en aquest estudi no va produir cap efecte estadísticament significatiu en cap dels paràmetres estudiats. El làser de 830 nm a 12 J/cm2 produeix un canvi estadísticament significatiu en la reducció del contingut quàntic (P=0.01) i en l'amplitud (P=0.04) dels EPPs. No s'observaren altres canvis significatius en la resta de paràmetres estudiats. Així com tampoc s'han observat canvis in vivo en els PAMCs ni amb 655 nm ni amb 830 nm als paràmetres estudiats.CONCLUSIÓ: El làser de 655 nm a les dosis testades no afecta, en condicions properes a la normalitat, el funcionament fisiològic de la sinapsi neuromuscular. Per això podem afirmar que la irradiació clínica de la pell o d'altres teixits, a aquesta longitud d'ona, no interfereix col·lateralment en la fisiologia de la sinapsi neuromuscular. El làser de 830 nm a les dosis testades afecta, en condicions properes a la normalitat, el funcionament fisiològic de la sinapsi neuromuscular en un mecanisme independent del calci. Per tant, podem afirmar que, sigui o no l'objectiu de tractament, la irradiació clínica, a aquesta longitud d'ona pot provocar un efecte de relaxació del múscul irradiat. / BACKGROUND: Several recent papers report the efficacy of low energy laser radiation in the red and near-infra-red part of the spectrum in the stimulation and regeneration of tissue under normal and stressful conditions. Gallium-aluminum-arsenic (GaAlAs) lasers, which emit radiation in this region of the spectrum, can reduce spasms and increase neuromuscular activity. The molecular mechanisms of this process, however, are not well understood.OBJETIVE: The objective of this study was to determine the effect of red (655 nm) and near infrared (830 nm) laser radiation on neurotransmission in the neuromuscular junctions of mice.METHODS: Experiments were undertaken on sixty diaphragm muscles and twenty elevating muscles of mouse ears. GaAlAs laser radiation (655 nm and 830 nm) with an energy density between 4 and 12 J/cm2 was employed. The liberation of neurotransmitters was studied through the conventional technique of intracellular measurement in muscles treated with curare or in a medium with a high magnesium concentration. Neurotransmission was evaluated as: 1) The quantum content, amplitude, latency of evoked end-plate potentials (EPPs).2) The frequency and amplitude of the spontaneous end-plate potentials (MEPPs).3) Short-term plasticity of the neurotransmitter release (fast facilitation). The objective of this study was to determine the effect of red (655 nm) and near infrared (830 nm) laser radiation on neurotransmission in the neuromuscular junctions of mice. Was also evaluated by paired pulse stimulation. 4) The compound muscular action potential (CMPA) was evaluated using the neurographic technique. RESULTS: The liberation of neurotransmitter from the motor end-plate in mice, did not present detectable modifications after GaAlAs laser irradiation at 655 nm. The 830 nm laser radiation at 12 J/cm2 promoted a significant reduction in the quantum content (P=0.01) and amplitude of the EPPs (P=0.04), but the latency, the spontaneous liberation of neurotransmitter (MEPPs) and the facilitation for paired pulse was unaltered. No alteration was observed in neuromuscular junctions irradiated with 4 and 12 J/cm2 and alterations were also not detected in CMPA (92.9-416.5 J/cm2).CONCLUSIONS: In conclusion, irradiation with a diode laser emitting at 830 nm and an energy density of 12 J/cm2, can affect the liberation of neurotransmitter evoked in the motive terminal plate of mice in some situations. KEY- WORDS: Laser, GaAlAs, Neurophysiology, Neurography, MEPP, EPP

El desarrollo informático en los últimos años ha posibilitado la utilización de computadoras para simular el comportamiento de los componentes de una red eléctrica, a través de la utilización de modelos matemáticos. Los interruptores de potencia, como parte de cualquier red eléctrica, están representados por modelos que deben garantizar una correcta representación del arco eléctrico que se forma durante la operación de cierre o apertura del interruptor.Actualmente, existen en funcionamiento distintos tipos de interruptores operando a distintos niveles de tensión. Este trabajo consiste en el desarrollo de una metodología capaz de ser utilizada a cualquier nivel de tensión y en los tipos más habituales de interruptores de potencia, a partir de los datos obtenidos en ensayos de cortocircuito.Se presentan los modelos matemáticos más usuales, junto con una nueva forma de tratar el comportamiento de los parámetros involucrados a través de su implementación en un programa de simulación. La realización de ensayos en laboratorio ha permitido extrapolar la metodología hacia otros niveles de tensión, corriente y tipo de interruptor; los cuales demostraron una total aplicabilidad tanto de los programas de cálculo, que han sido especialmente confeccionados, como de los modelos matemáticos empleados en las simulaciones respectivas.Más allá de la teoría desarrollada, la utilidad práctica de esta trabajo radica en brindar una nueva herramienta para el análisis del comportamiento de los interruptores de forma metódica, que permita su utilización en otros ámbitos de investigación, desmitificando la concepción del arco eléctrico. / The computer development in the last years has made possible the computers utilization to simulate the behaviour of the components of an electrical network, through the mathematical models utilization. The power switches, as part of any electrical network, are represented by models that they should guarantee a correct representation of the electrical arc that is formed during the close or opening operation of the circuitbreaker.Currently, they exist in different operation types of switches operating at different tension levels. This work consists of the development of a capable methodology to be used at any tension level and in the most common types of power switches, as of the data obtained in short circuit tests. They are presented the more usual mathematical models, together with a new form to test the behaviour of the parameters involved through its implementation in a simulation program.The tests accomplishment in laboratory has permitted to extrapolate the methodology toward other tension and current levels, and type of switch; those which demonstrated a total applicability so much of the calculation programs, that they have been especially made, as of the particular mathematical model in the respective simulations. Beyond the developed theory, the practical usefulness of this work bases in offering a new tool for the behavioural analysis of the switches in a methodical way, that permit its utilization in other investigation areas, demystifying the conception of the electrical arc.

En el presente trabajo se pretende analizar el consumo de potencia reactiva y la distorsión armónica en el puente trifásico con carga activa resistivo-inductiva, con el objeto de disminuir ambas vertientes de contaminación de red. Para ello se estudia la estrategia de control denominada "puente con control independiente" y se dan los criterios que permiten seleccionar la función de control más adecuada.En las conclusiones de la Tesis se descubren las condiciones exigidas a la función de control para poder disminuir la contaminación de red, desde el punto de vista de reducir reactiva y disminuir distorsión armónica.De este modo se consiguen convertidores alterna continua que permiten un ahorro energético al reducir sus pérdidas.

Els adenovirus oncolítics són una estratègia molt prometedora pel tractament del càncer, però l'augment de la seva potència i dispersió intratumoral és imprescindible per tal que aquests vectors presentin una eficàcia òptima pel seu ús en humans. Una estratègia molt prometedora per tal d'augmentar l'eficàcia dels adenovirus oncolítics és la inserció de transgens terapèutics en el genoma adenoviral. En aquest treball es presenta la generació i evaluació d'adenovirus oncolítcs armats amb dos transgens diferents: les glicoproteïnes fusogèniques de membrana (FMG) per una banda, i la hialuronidasa PH20 per l'altre. Les FMG són altament citotoxiques per les cèl·lules tumorals degut a la seva capacitat de fusionar les cèl·lules en grans sincitis multinucleats. En aquest treball hem generat dos adenovirus fusogenics salvatges: l'AdwtRGD-F, que expressa la proteïna F del paramixovirus SV5 i l'AdwtRGD-GALV que expressa la proteïna de l'envolta del virus de la leucèmia de gibbó (GALV). L'expressió de la proteïna F pel virus AdwtRGD-F va resultar en la formació de sincitis petits, però la fusió induïda per la proteïna F no va ser capaç d'augmentar la potència de l'adenovirus AdwtRGD-F. En canvi, l'expressió de la proteïna GALV pel virus AdwtRGD-GALV va resultar en la formació de grans sincitis i en la millora de la potència citotòxica de l'adenovirus in vitro. A continuació, el gen de la glicoproteïna GALV va ser inclós en el genoma d'un adenovirus de replicació selectiva de tumor: l'ICOVIR5. Per tal d'insertar el gen de la glicoproteïna GALV en el genoma de l'ICOVIR5 sense afectar la capacitat d'encapcidació de l'adenovirus vam eliminar una part del genoma d'aquest virus (els ORFS 1,2 i 3 de la regió E4) per tal de generar l'ICOVIR9dE4. L'expressió de la glicoproteïna GALV per part de l'ICOVIR9dE4 va augmentar significativament la capacitat citotòxica del virus respecte l'ICOVIR5 in vitro. Tot i això, les diferents modificacions realitzades en l'ICOVIR9dE4 van resultar en una disminució de la producció viral i en una potència antitumoral in vivo molt similar a la presentada per l'ICOVIR5. A continuació, vam insertar el gen de la glicoproteïna GALV en el genoma de l'ICOVIR15 (un adenovirus oncolític molt similar a l'ICOVIR5 però amb un genoma més curt) per tal de generar l'ICOVIR16. La inserció del gen GALV en l'ICOVIR16 no va requerir l'eliminació de cap gen viral. In vitro, l'adenovirus fusogènic ICOVIR16 va presentar una elevada capacitat citotòxica i una producció viral similar a la de l'ICOVIR15. In vivo, l'administració d'ICOVIR16 (tan per via intratumoral com sistèmica) va controlar el creixement tumoral més eficientment que l'adenovirus control en tots els models tumorals analitzats. Per una altra banda, per tal que l'adenovirus sigui capaç d'eliminar la totalitat de la massa tumoral es necessari que el virus sigui capaç de distribuir-se eficientment pel tumor. En aquest treball hem analitzat si l'eliminació de la matriu extracel·lular mitjançant l'enzim hialuronidasa facilita la dispersió d'adenovirus oncolítics. Primer vam demostrar que la coadministració intratumoral de hialuronidasa soluble i un adenovirus oncolític en tumors xenografts de ratolí millora l'activitat antitumoral de l'adenovirus oncolític en monoteràpia. A continuació, vam construir l'adenovirus AdwtRGD-PH20, un adenovirus salvatge que expressa una forma soluble de la hialuronidasa testicular PH20. L'administració de l'AdwtRGD-PH20 a ratolins amb tumors de melanoma humà va resultar en la degradació de l'àcid hialurònic present en el tumor, una millor distribució del virus per la massa tumoral i la regressió de tots els tumors tractats. Finalment, vam insertar el cDNA de la hialuronidasa PH20 en el genoma de l'adenovirus oncolític ICOVIR15 per generar l'adenovirus ICOVIR17. L'ICOVIR17 va demostrar una millor eficàcia i distribució antitumoral que l'ICOVIR15 després de ser administrat via intratumoral o sistèmica en ratolins amb tumors humans preestablerts. Els resultats obtinguts en aquesta tesi indiquen que els adenovirus ICOVIR16 i ICOVIR17 són bons candidats per ser analitzats en assajos clínics de fase I. / Oncolytic adenoviruses hold considerable promise for treating solid tumors, although the potency and spread of the virus needs improvement if its full clinical potential is to be realized. On the one hand, we tested here whether the insertion of the gene encoding the gibbon ape leukemia virus envelope (GALV) glycoprotein into the genome of a replication competent adenovirus is able to increase adenovirus potency. The GALV glycoprotein efficiently kills tumor cells by inducing fusion of neighboring cells to form multinucleated syncytia. The in vitro characterization of the fusogenic adenovirus (AdwtRGD-GALV) showed that this virus can induce massive syncytia formation, leading to a significantly increased tumor cytotoxicity compared with a nonfusogenic virus. Next, the GALV gene was inserted into an oncolytic adenovirus which selectively kills pRb pathway-defective tumor cells. The antitumoral activity of the oncolytic adenovirus expressing GALV (ICOVIR-16) was compared to that of the parental virus ICOVIR-15 in nude mice with pre-established human tumors. GALV expression greatly improved the antitumor efficacy of ICOVIR16. When injected directly to the tumor, ICOVIR16 induced tumor regression in 70% of treated tumors, whereas only 30% of tumors treated with ICOVIR15 regressed. When injected systemically, ICOVIR16 showed a greater reduction in tumor progression that was significant compared with the parental virus, ICOVIR15. On the other hand, we tested whether the expression of hyaluronidase, an enzyme which dissociates the extracellular matrix, could enhance the intratumoral distribution of an oncolytic adenovirus and improve its therapeutic activity. As a proof of concept, we demonstrated that intratumoral coadministration of hyaluronidase in nude mice bearing tumor xenografts improves the antitumor activity of an oncolytic adenovirus. Next, we constructed a replication competent adenovirus (AdwtRGD-PH20) and an oncolytic adenovirus (ICOVIR17) expressing a soluble form of the human sperm hyaluronidase (PH20). The antitumoral activity of both adenoviruses expressing PH20 was compared to that of the parental viruses AdwtRGD and ICOVIR-15. Both AdwtRGD-PH20 and ICOVIR-17 showed more antitumor efficacy following intratumoral administration in mice with pre-established tumors, along with an improved spread of the virus within the tumor mass. Importantly, a single intravenous dose of ICOVIR-17 induced tumor regression in 60% of treated tumors. Our results indicate that ICOVIR-16 and ICOVIR-17 are promising candidates for clinical testing.

El objetivo deseado es la experimentación del control con microprocesador de un convertidor CC/CC, para optimizar su rendimiento. La filosofía utilizada se basa en el uso de dos políticas de control distintas para controlar el convertidor: el modo de la relación de conducción y el modo de corriente. Cada política da una dinámica distinta al sistema. Mediante el uso de un estimador predictor se escoge en cada periodo de muestreo aquel modo que maximice el rendimiento.Las aportaciones presentadas abarcan varias áreas: a) la modelación del convertidor, presentándose un nuevo método de modelación, el método de regresión; b) el diseño de la ley de control y del estimador de estado, mediante un paquete de programas desarrollado; c) la realización del circuito de control del convertidor, que permita el modo de funcionamiento dual; d) el algoritmo de control.Es de destacar que varias de las aportaciones realizadas son extensibles a otros sistemas, no específicamente convertidores CC/CC (puede se incluso sistemas no electrónicos).