Implementación de una luminaria LED de potencia con control de nivel de iluminación y monitoreo de sus variables usando la internet de las cosas para iluminación en interiores

• Autor: Gonzales Calderon, Luis Manuel
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2022
• Institución: Universidad Tecnológica del Perú
• Repositorio: UTP-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.utp.edu.pe:20.500.12867/7093
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.12867/7093
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Tecnología LED; Iluminación artificial; Internet de las cosas (IoT); Control eléctrico; Conmutación; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.02.01

El presente trabajo de tesis, consiste en implementar una luminaria LED de potencia con control de nivel de iluminación y monitoreo de sus variables usando la Internet de las Cosas para iluminación en interiores. Resuelve la problemática de tener disponible un control que permita cambiar los niveles de iluminación de una fuente LED de potencia en ambientes interiores permitiendo ajustarla a las tareas y confort solicitado por los usuarios utilizando conectividad de red tanto local como remota a través de una aplicación web para monitorear sus variables de temperatura, voltaje AC, corriente AC, voltaje DC, corriente DC y la iluminancia, de esta forma diferenciándose de productos comerciales, consiguiendo un ahorro significativo de energía y una alta eficiencia energética debido a que la luminaria está diseñada e implementada con fuentes conmutadas de muy bajas emisiones de calor, porque utiliza conversores de potencia tipo Buck y Flyback. Se realiza una simulación del conversor principal antes de implementarlo con la herramienta LTSPICE. La utilización de tecnología LED en iluminación ofrece grandes ventajas comparativamente con otras fuentes de luz como son mayor vida útil, iluminación regulable, alta resistencia, versatilidad al adaptarse a muchas aplicaciones, eficacia luminosa y ecológicamente contribuye al cuidado del medio ambiente al no contaminarlo. Se emplea la técnica de control PWM con una frecuencia de 2000 Hz para evitar el molesto parpadeo visual y reducir la generación de armónicos por conmutación, utilizando ciclos de trabajo de 0%, 5%, 10%, 25%, 50%, 75%, 90% y 100% para transferir energía a la luminaria compuesta por tres LEDs COB de 100W, los cuales operan con +27 V y con una corriente de 1200 mA. Para este propósito de transferencia de energía se desarrolla un driver PWM con transistores MOSFET operando en conmutación con un circuito inversor CMOS conectado al optoacoplador de aislamiento TLP557 de Toshiba de alta velocidad. Para la conectividad a red IoT, se implementa en el EDGE, en el borde de red donde se generan los datos, un servidor Web Apache y un servidor de datos MySQL y se realiza conectividad al proveedor Cloud Ubidots. El sistema desarrollado ofrece una excelente solución en iluminación para múltiples áreas de trabajo y aplicaciones con muy bajas pérdidas de energía y alta eficiencia.