Diseño y construcción de una fuente de poder conmutada para el encendido inalámbrico de un motor tipo-cohete de combustible solido

Abstract

El presente trabajo tuvo como objetivo, el diseño y construcción de un convertidor DC-DC controlado de manera remota. El diseño del circuito se basó en el tipo de carga que este debe alimentar, así como en satisfacer la necesidad de realizar el encendido del sistema de manera inalámbrica. La carga del circuito fue, en este caso un alambre resistivo, el cual debe alcanzar elevadas temperaturas para activar la carga iniciadora de un cohete sonda de exploración. La potencia estimada para calentar el alambre se estableció en 75W para un segmentó de 30cm de longitud y 0.3mm de diámetro. Este trabajo comprende la consideración de diversas topologías para la implementación del circuito, así como la selección de sus componentes basados en el rango de operación en el cual se desempeña, seleccionado para la implementación un convertidor Buck asíncrono operando a una frecuencia de conmutación de 125kHz. Una vez cumplidos los requisitos respecto a la potencia de salida del circuito convertidor, se procedió a estudiar las opciones disponibles para realizar la comunicación inalámbrica, implementando finalmente el sistema de encendido remoto mediante un enlace RF utilizando los módulos RF24L01. El funcionamiento del circuito fue verificado activando una carga iniciadora, donde la carga del circuito convertidor fue un alambre de kanthal de 30cm de longitud y 0.5mm de diámetro. Para este prueba el circuito convertidor fue activado remotamente a una distancia de 20m.