FORMATO DE PRESENTACIÓN DE PROYECTOS INVESTIGACION ...

26
Página | 1 DIRECCIÓN DE VINCULACIÓN INVESTIGACIÓN - VINCULACIÓN FORMATO DE PRESENTACIÓN DE PROYECTOS INVESTIGACION - VINCULACIÓN – ESPOCH PROYECTO DE INVESTIGACIÓN PROYECTO DE VINCULACIÓN 1. DATOS GENERALES NOMBRE DEL PROGRAMA: INTEGRACIÓN DE LAS CAPACIDADES INVESTIGATIVAS Y DE DOCENCIA PARA LA ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO 2018-2021 NOMBRE DEL PROYECTO: ESTUDIO DE LOS EFECTOS DE ESTRÉS TÉRMICO Y ELÉCTRICO EN DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES DE POTENCIA PARA DETERMINAR MECANISMOS DE FALLOS Y DEGRADACIÓN EN APLICACIONES DE INVERSORES PARA SISTEMAS FOTOVOLTAICOS NOMBRE DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN RELACIONADO: REALIZADO POR: GRUPO DE INVESTIGACIÓN X EQUIPO DE VINCULACIÓN Nombre del grupo: Grupo de Investigación en Tecnologías de Electrónica y Automatización (GITEA) 1.1INFORMACIÓN DEL COORDINADOR/INVESTIGADOR RESPONSABLE Apellidos y Nombres: Hernández Ambato Jorge Luis Cargo: Docente Titular Auxiliar 1 Correo electrónico: [email protected] Teléfono: Celular: 0999078797 Convencional: n/d Facultad, Carrera /Extensión: Facultad de Informática y Electrónica, Electrónica y Automatización, Matriz ESPOCH TIPO DE INVESTIGACIÓN Investigación Científica X Desarrollo Tecnológico Innovación tecnológica 1.2 SECTOR EN EL QUE TENDRÁ IMPACTO EL PROYECTO: (Podrá seleccionar más de una) Desarrollo humano y social Fomento agropecuario y desarrollo productivo Biodiversidad y ambiente Recursos naturales Energía X Tecnología de la información y comunicación

Transcript of FORMATO DE PRESENTACIÓN DE PROYECTOS INVESTIGACION ...

Page 1: FORMATO DE PRESENTACIÓN DE PROYECTOS INVESTIGACION ...

P á g i n a | 1

DIRECCIÓN DE VINCULACIÓN INVESTIGACIÓN - VINCULACIÓN

FORMATO DE PRESENTACIÓN DE PROYECTOS INVESTIGACION - VINCULACIÓN – ESPOCH

PROYECTO DE INVESTIGACIÓN PROYECTO DE VINCULACIÓN 1. DATOS GENERALES

NOMBRE DEL PROGRAMA: INTEGRACIÓN DE LAS CAPACIDADES INVESTIGATIVAS Y DE DOCENCIA PARA LA ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO 2018-2021 NOMBRE DEL PROYECTO: ESTUDIO DE LOS EFECTOS DE ESTRÉS TÉRMICO Y ELÉCTRICO EN DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES DE POTENCIA PARA DETERMINAR MECANISMOS DE FALLOS Y DEGRADACIÓN EN APLICACIONES DE INVERSORES PARA SISTEMAS FOTOVOLTAICOS NOMBRE DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN RELACIONADO:

REALIZADO POR: GRUPO DE INVESTIGACIÓN X EQUIPO DE VINCULACIÓN Nombre del grupo: Grupo de Investigación en Tecnologías de Electrónica y Automatización (GITEA)

1.1 INFORMACIÓN DEL COORDINADOR/INVESTIGADOR RESPONSABLE

Apellidos y Nombres: Hernández Ambato Jorge Luis

Cargo: Docente Titular Auxiliar 1

Correo electrónico: [email protected]

Teléfono: Celular: 0999078797 Convencional: n/d Facultad, Carrera /Extensión:

Facultad de Informática y Electrónica, Electrónica y Automatización, Matriz ESPOCH

TIPO DE INVESTIGACIÓN

Investigación Científica X Desarrollo Tecnológico

Innovación tecnológica

1.2 SECTOR EN EL QUE TENDRÁ IMPACTO EL PROYECTO: (Podrá seleccionar más de una)

Desarrollo humano y social Fomento agropecuario

y desarrollo productivo

Biodiversidad y ambiente

Recursos naturales Energía X Tecnología de la información y

comunicación

Page 2: FORMATO DE PRESENTACIÓN DE PROYECTOS INVESTIGACION ...

P á g i n a | 2

DIRECCIÓN DE VINCULACIÓN INVESTIGACIÓN - VINCULACIÓN

1.3 ÁREA DE INVESTIGACIÓN /VINCULACIÓN: (DE ACUERDO A LA UNESCO)

Ciencias Exactas y naturales Ingeniería y Tecnología X Ciencias Médicas Ciencias Agrícolas Ciencias Sociales Humanidades

Área del conocimiento Sub Área del conocimiento

Sub Área Específica

07 Ingeniería, Industria y Construcción 071 Ingeniería y Profesiones Afines

0714 Electrónica y automatización

1.4 INDIQUE EL O LOS OBJETIVOS DEL PLAN NACIONAL DE DESARROLLO 2017 – 2021 TODA

UNA VIDA, EN EL QUE EL PROYECTO SE IDENTIFICA CON SU EJECUCIÓN: Garantiza una vida digna con iguales oportunidades para todas las personas

Afirmar la interculturalidad y plurinacionalidad, revalorizando las identidades

Garantizar los derechos de la naturaleza para las actuales y futuras generaciones

Consolidar la sostenibilidad del sistema económico, social y solidario y afianzar la dolarización

Impulsar la productividad y competitividad para el crecimiento económico sostenible, de manera redistributiva y solidaria

X Desarrollar las capacidades productivas y del entorno, para lograr la soberanía alimentaria y el Buen Vivir Rural

Incentivar una sociedad participativa, con un Estado cercano al servicio de la ciudadanía

Promover la transparencia y la corresponsabilidad para una nueva ética social

Garantizar la soberanía y la paz, y posicionar estratégicamente al país en la región y el mundo

1.5 LÍNEA INSTITUCIONAL DE INVESTIGACIÓN/VINCULACIÓN Y PROGRAMA

Administración y Economía Popular

Tecnologías de la Información, Comunicación

Energías Renovables y Protección Ambiental

X

Gestión y Manejo Sustentable de los Recursos Naturales

Arte Cultura y patrimonio Las que se generen en los próximos años

Procesos tecnológicos Artesanales e Industriales

Salud y Nutrición

Ciencias básicas y aplicadas

Educación y Pedagogía

PROGRAMA(S)…………………………………………………………………………………………………………………………

Page 3: FORMATO DE PRESENTACIÓN DE PROYECTOS INVESTIGACION ...

P á g i n a | 3

DIRECCIÓN DE VINCULACIÓN INVESTIGACIÓN - VINCULACIÓN

1.6 TIEMPO DE DURACIÓN DEL PROYECTO DURACIÓN DEL PROYECTO: Tiempo total: 2 años

Fecha de Inicio: 02/09/2019

Fin planificado: 31/12/2021

Fin Real:

1.7 LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO Provincia de Chimborazo, Cantón Riobamba, Parroquia Lizarzaburu. 1.8 TIPO DE COBERTURA Nacional Regional Provincial Cantonal X Parroquial

Describa: Todas las actividades de investigación serán realizadas en las instalaciones de la ESPOCH (Facultad de Informática y Electrónica). 1.9 Tipo de proyecto: Nuevo X Continuación

1.10 PROPUESTA RELACIONADA CON UN PROYECTO EN EJECUCIÓN O YA EJECUTADO

Título del proyecto anterior: Institución ejecutora principal: Director/a del proyecto: 1.11 DATOS DE LAS INSTITUCIONES EJECUTORAS DEL PROYECTO PRESENTADO ESPOCH:

1.12 OTRAS INSTITUCIONES NACIONALES O INTERNACIONALES QUE PARTICIPEN EN LA

EJECUCIÓN DEL PROYECTO:

En ejecución Ejecutado

Facultad de Ciencias Facultad de Mecánica

Facultad de Informática y Electrónica

X Facultad de Administración de Empresas

Facultad de Salud Pública Facultad de Ciencias Pecuarias

Facultad de Recursos Naturales Extensión Norte Amazónica

Extensión Morona Santiago

Nombre de la Institución:

Siglas:

Contacto:

Ciudad:

Correo electrónico:

Página Web:

Teléfonos:

Page 4: FORMATO DE PRESENTACIÓN DE PROYECTOS INVESTIGACION ...

P á g i n a | 4

DIRECCIÓN DE VINCULACIÓN INVESTIGACIÓN - VINCULACIÓN

1.13 PERSONAL DEL PROYECTO* Cargo Facultad Cédula de

Identidad Nombre completo

Correo electrónico

Teléfono celular

Carga Horaria semanal

Director FIE 060359686-7 Jorge Luis Hernández Ambato

[email protected]

0999078797

10

Subdirector FIE 060420146-7 Andrés Fernando Morocho Caiza

[email protected]

0968667478

4

Investigador FIE 060411579-0 Jacqueline Elizabeth Ponce Pinos

[email protected]

0984848697

4

Estudiante con proyecto de grado 1

FIE --- --- --- --- ---

Estudiante con proyecto de grado 2

FIE --- --- --- --- ---

1.14 Apoyo administrativo y técnico* Cargo Facultad/Dependencia Cédula de

Ciudadanía Nombre completo Correo electrónico

*Hojas de vida se encuentran en documentos adjuntos RESUMEN EJECUTIVO DEL PROYECTO

De manera particular, el desarrollo de la tecnología y sus aplicaciones ha estado marcado por la evolución de la electrónica de potencia y los dispositivos semiconductores de potencia. Dentro de este grupo de dispositivos electrónicos, los MOSFETs (Metal Oxide Field Effect Transitor) e IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistor) son elementos de conmutación mayormente utilizados en aplicaciones de inversores para plantas de energía fotovoltaica. En dichas aplicaciones, los transistores en cuestión deben trabajar a frecuencias de conmutación que varían entre los 10KHz y 100KHz manejando densidades de potencia considerables. Dependiendo del tipo de material, los MOSFETs e IGBTs pueden ser construidos a base de Silicio, Carburo de Silicio y Nitruro de Galio. En especial, los nuevos dispositivos de potencia se prestan a romper las barreras físicas que tenían las aplicaciones de potencia debido a la tecnología del Silicio. Debido a esto, es fundamental que se entiendan las estructuras de celda de dichos dispositivos, así como sus características y limitaciones físicas, las cuales son fundamentales para el dimensionamiento de aplicaciones como inversores en plantas fotovoltaicas. Por otro lado, pese a que los transistores discretos MOSFETs e IGBTs son mucho más robustos e ideales para su utilización en aplicaciones de potencia, estos sufren de fallas catastróficas durante su funcionamiento debido a las altas velocidades de conmutación y densidades altas de energía que soportan. En particular, dichas fallas están ligadas a mecanismos internos de degradación que por lo general se presentan al pasar años de funcionamiento. Dichos mecanismos pueden ser acelerados a partir de ciertas condiciones de operación de los dispositivos como alta temperatura y alto voltaje. Uno de los efectos de dicha degradación es la deriva de los parámetros eléctricos característicos, los mismos que pueden ocasionar una mayor disipación de potencia y por lo tanto recalentamiento del dispositivo, lo que representa mayores pérdidas y menor eficiencia energética

Tipo de participación: Indicar brevemente los proyectos que se encuentran vinculados o sean complementarios al que se va a ejecutar

Page 5: FORMATO DE PRESENTACIÓN DE PROYECTOS INVESTIGACION ...

P á g i n a | 5

DIRECCIÓN DE VINCULACIÓN INVESTIGACIÓN - VINCULACIÓN

en los sistemas de conversión DC-DC y DC-AC. Comprender dichos mecanismos de fallas en los dispositivos semiconductores de potencia ayudará a prevenir dichos comportamientos indeseables en las aplicaciones. Finalmente, lo que el proyecto pretende es desarrollar instrumentación específica para la caracterización eléctrica de dispositivos semiconductores de potencia, así como la medición de los niveles de LFN. Adicionalmente, se realizará la instrumentación necesaria para llevar a cabo las pruebas de degradación acelerada sobre transistores MOSFET e IGBTs de potencia. Esto permitirá adentrarnos en el área de estudios de los mecanismos de fallos e incremento de ruido flicker como consecuencia del estrés eléctrico y térmico al que son sometidos para formar degradación y fallos de forma acelerada. Esto además ayudará a entender la importancia de contar con dispositivos de potencia altamente eficientes y fiables en aplicaciones de electrónica de potencia como lo son los inversores para paneles fotovoltaicos. El proyecto será desarrollado en las instalaciones de la Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, y en particular en la sala de investigación del Grupo de investigación en Tecnologías de la Electrónica y Automatización (GITEA). Los recursos que se utilizarán en su mayoría serán los desarrollados por estudiantes de los trabajos de titulación de la carrera de Ingeniería Electrónica, Control y Redes Industriales. Además, con el presupuesto institucional para el proyecto se pretenderá adquirir equipos para la adquisición de datos de LFN y caracterización eléctrica. El proyecto tendrá una duración de 24 meses. 2. CONTENIDO DEL PROYECTO 2.1 ANTECEDENTES Desde siempre, los avances tecnológicos en el desarrollo de materiales y de dispositivos electrónicos han sido posibles gracias a los esfuerzos de investigación y desarrollo realizados alrededor del mundo. Sin embargo, estas tareas han sido soportadas por actividades de laboratorio donde instrumentos de medición y experimentación han sido desarrollados con fines específicos y muy particulares. Esto ha llevado también al desarrollo de técnicas de medición y recolección de datos a partir del trabajo realizado en laboratorios de investigación. Desafortunadamente, el avance de investigación y desarrollo tecnológico en Ecuador, incluyendo a la academia, han sido orientados más al desarrollo de aplicaciones avanzadas, descuidando el rol importante que tienen las mediciones de parámetros físicos-eléctricos y la instrumentación que esto conlleva. De hecho, esto ha provocado un descuido en el aprendizaje de técnicas de medición y de caracterización electrónica, lo cual es importante para la extracción de características y parámetros de funcionamiento de dispositivos electrónicos y de materiales conductivos. De esta forma, la medición y caracterización de dispositivos semiconductores es una actividad poco referida en nuestro medio, la cual es importante para verificar parámetros de funcionamiento y operación fiable de los dispositivos en aplicaciones críticas como las de potencia. Por otro lado, existe una gran necesidad por individuar las aplicaciones electrónicas de nuevos materiales conductivos desarrollados y que deben ser correctamente caracterizados de forma eléctrica. 2.2 JUSTIFICACIÓN La presente propuesta de proyecto se centra en llevar experimentos de medición bajo condiciones de estrés térmico y eléctrico para la caracterización eléctrica de dispositivos electrónicos como resistencias, diodos y transistores. La importancia de este proyecto se centra en necesidad de identificar y familiarizarnos con los mecanismos de aceleración de fallas y degradación de dispositivos semiconductores de potencia, a fin de que se puedan establecer las aplicaciones futuras en las que el conocimiento y resultados recabados puedan ser utilizados. Para tal efecto,

Page 6: FORMATO DE PRESENTACIÓN DE PROYECTOS INVESTIGACION ...

P á g i n a | 6

DIRECCIÓN DE VINCULACIÓN INVESTIGACIÓN - VINCULACIÓN

será necesaria la implementación de equipos e instrumentación especializada para tal efecto, la misma que podrá ser combinada con equipos comerciales para la investigación en el área de instrumentación electrónica. Además, dicha instrumentación podrá ser utilizada también para la caracterización de materiales y films conductivos que están siendo desarrollados por grupos de investigación de la Facultad de Ciencias de la ESPOCH. 2.3 ANÁLISIS DE LA SITUACIÓN ACTUAL El incremento de la demanda de energía eléctrica como resultado del crecimiento de la población y de la economía, constituye no sólo un gran desafío, sino exige la utilización de nuevas fuentes de abastecimiento de energía y conductas de consumo público y ciudadano, acordes con la magnitud del desafío. Además, el artículo 413 de la Constitución de la República del Ecuador establece que el Estado debe promover la eficiencia energética, el desarrollo y uso de prácticas y tecnologías ambientalmente limpias y sanas, así como de energías renovables, diversificadas, de bajo impacto. Por esta razón, resulta imperativo construir una matriz de generación eléctrica económica y ecológicamente equilibrada, incrementando la participación de las energías limpias y renovables como la eólica, biomasa, biogás, fotovoltaica, geotérmica, mareomotriz e hidroeléctrica, disminuyendo la generación térmica ineficiente que utiliza combustibles fósiles. Ante el presente manifiesto, el presente proyecto se enfoca en los dispositivos semiconductores de potencia y materiales 2D relacionados con las aplicaciones de sistemas fotovoltaicos. En particular, el tema de interés es el estudio de fallos en dispositivos electrónicos utilizados en el diseño de convertidores de corriente directa a alterna (inversores). Además, los desarrollos de nuevos materiales transparentes conductivos demandan de pruebas de laboratorio para garantizar su funcionamiento y uso en paneles fotovoltaicos. Realizar estudios en estas áreas impulsará la innovación y emprendimientos sobre este tipo de sistemas en la región. Un sistema fotovoltaico se encarga de transformar, directamente, la energía luminosa en energía eléctrica; esto lo realiza cuando la luz incide sobre un semiconductor provocando la liberación de electrones de los átomos de silicio, en el cual se presenta un voltaje de corriente continua que al conectarlo a una carga va a circular una corriente eléctrica tal; en la Figura 1 se presenta el diagrama de este circuito.

Figure 1. Célula fotovoltaica con carga eléctrica.

La aplicación más común para un sistema fotovoltaico (FV) es la generación de energía eléctrica para uso doméstico. En la Figura 2 se visualiza cada bloque funcional como son de generación, acumulación, monitoreo y carga (Gasquet 2004). Luego de la acumulación de la energía eléctrica en un banco de baterías es necesario transformarla en corriente alterna para el consumo en el hogar, para lo cual se hace necesario conocer la importancia de los inversores.

Page 7: FORMATO DE PRESENTACIÓN DE PROYECTOS INVESTIGACION ...

P á g i n a | 7

DIRECCIÓN DE VINCULACIÓN INVESTIGACIÓN - VINCULACIÓN

Figure 2. Sistema FV para uso doméstico.

Los inversores pueden operar conectados a baterías o directamente al generador FV y pueden estar conectados a diferentes consumos o inyectar energía en la red eléctrica. El funcionamiento general de un inversor está basado en puentes de interruptores de semiconductores de potencia con un ciclo controlado de apertura y cierre generando ondas de pulsos variables (cuantos más pulsos menor distorsión armónica y mayor proximidad a la onda pura senoidal)(Alonso Abella 2011). La Figure 3 presenta el principio de operación de un inversor y la generación de distintas formas de ondas en la salida a partir de una entrada de corriente directa.

Figure 3. Diagrama de inversores monofásicos y trifásicos que pueden operar a diferente tipo de

onda. Para garantizar que los inversores funcionen bien, es necesario garantizar el óptimo funcionamiento de los dispositivos semiconductores y es por esa razón que deben pasar la evaluación de calificación y confiabilidad antes de su integración en sistemas electrónicos para ello está la técnica de mediciones de ruido a baja frecuencia (LFNMs) que es utilizada para el control de calidad de materiales y dispositivos electrónicos como circuitos integrados y componentes discretos. En la Figure 4 se presenta un esquema de un set-up experimental típica para LFNM aplicados al estudio de la electromigración en líneas metálicas. Este método permite medir la fiabilidad de los mecanismos de degradación que es un tema importante en el campo de la microelectrónica. Además, los autores presentan ventajas sobre las técnicas tradicionales, como por ejemplo mayor sensibilidad a los fenómenos localizados junto con una resolución de tiempo mejorada y también es intrínsecamente no destructiva (Ciofi y Neri 2000). Las técnicas de caracterización basadas en ruido pueden considerarse como herramientas muy generales para su uso en casi cualquier aplicación relacionada con la confiabilidad de los dispositivos electrónicos.

Page 8: FORMATO DE PRESENTACIÓN DE PROYECTOS INVESTIGACION ...

P á g i n a | 8

DIRECCIÓN DE VINCULACIÓN INVESTIGACIÓN - VINCULACIÓN

Figure 4. Set-up experimental típica para LFNM aplicados al estudio de la electromigración en

líneas metálicas(Ciofi y Neri 2000)

Por otro lado, también existen las pruebas de polarización inversa a alta temperatura (HTRB) para monitorear la tendencia de degradación de los dispositivos como es el deterioro progresivo de los parámetros eléctricos durante la prueba y por ende garantizar la confiabilidad de los componentes (Pace et al. 2017). Este tipo de prueba se utiliza principalmente para la calificación de componentes y la monitorización de la fiabilidad para determinar los efectos de las condiciones de polarización y temperatura en dispositivos de estado sólido a lo largo del tiempo. La duración de esta prueba se establece entre 500 y 1000 horas (Choi y Lee 2013). Como parte de la instrumentación para las pruebas HTRB es necesario disponer de una fuente de alto voltaje que oscile entre los 600v y los 1200v con un bajo nivel de corriente y protecciones contra sobre-intensidades por tiempos mayores a 100 horas. Por otro lado, dicha instrumentación debe posibilitar la configuración y operación remota, así como de garantizar un funcionamiento fiable y confiable durante largos periodos de tiempo. También es necesario conocer la importancia de los materiales transparentes para la fabricación de paneles táctiles que son utilizados en los equipos de sistemas fotovoltaicos. Por esta razón se estudia las características del grafeno y sus aplicaciones. Los autores Xiying Ma y Hao Zhang en su paper “Fabrication of graphene films with high transparent conducting characteristics” fabricaron películas de grafeno sobre sustratos de dióxido de silicio mediante la técnica de deposición química de vapor (CVD) presentando una excelente conductividad eléctrica mayor a 1.240 S/cm, con resistencia de lámina inferior a 1 kΩ/sq y con alta transparencia superior al 85% en el rango de longitud de onda visible de 400 a 800 nm. En la Figure 5 se observa muestras de películas de grafeno en sustratos de cuarzo para diferentes tiempos. Las propiedades del grafeno pueden ser usadas en muchas aplicaciones, tales como películas de conductor transparente para paneles táctiles. (Ma y Zhang 2013)

Figure 5. Imágenes de muestra de películas de grafeno en sustratos de cuarzo para diferentes

tiempos: 1, 3 y 5 minutos.

Page 9: FORMATO DE PRESENTACIÓN DE PROYECTOS INVESTIGACION ...

P á g i n a | 9

DIRECCIÓN DE VINCULACIÓN INVESTIGACIÓN - VINCULACIÓN

Se conoce también, que Nirmalraj demostró que mientras el grosor de las tiras de grafeno aumenta de una sola capa a un grosor mayor, la resistividad eléctrica aumenta correspondientemente (Nirmalraj et al. 2011). El grafeno monocapa convertido químicamente (m-CCG) es, por lo tanto, un material potencial para las películas delgadas de grafeno que pueden mejorar efectivamente la conductividad eléctrica de los dispositivos. La facilidad de síntesis y el rendimiento eléctrico excepcional de la película delgada de grafeno hacen que esta ruta no solo tenga aplicaciones extensas, como aplicaciones de comunicación celular, visualización y células solares, sino que también tenga una oportunidad para la industrialización de materiales de silicio-grafeno (Lu, Yang y Su 2013). 2.4 OBJETIVOS A. Objetivo General Determinar los efectos del estrés térmico y eléctrico en dispositivos semiconductores de potencia para relacionarlos con sus mecanismos de fallos y degradación en aplicaciones de inversores para sistema fotovoltaicos. B. Objetivos Específicos

• Estudiar la literatura científica y técnica reportada sobre los mecanismos de fallos en dispositivos semiconductores de potencia, especialmente relacionados a las aplicaciones de inversores y plantas fotovoltaicas.

• Comprender los mecanismos de degradación y fallos en dispositivos semiconductores de potencia mediante pruebas de estrés eléctrico y térmico, y mediciones de características eléctricas y de ruido.

• Evaluar el desempeño de los dispositivos semiconductores de potencia que componen un inversor electrónico mirado a aplicaciones de plantas fotovoltaicas utilizando mediante un setup experimental desarrollado.

• Proponer y validar procesos metodológicos y experimentales para determinar el impacto y afectación del estrés eléctrico y térmico en dispositivos semiconductores de potencia utilizados en aplicaciones de inversores.

2.5 MATRIZ DE MARCO LÓGICO Resumen de objetivos

Línea base Indicadores Fuentes de verificación

Supuestos

Fin Contribuir al entendimiento físico y eléctrico de los mecanismos de fallos en dispositivos semiconductores de potencia utilizados en aplicaciones de inversores para plantas fotovoltaicas.

El entendimiento específico de las causas de fallos en aplicaciones de inversores utilizados en plantas fotovoltaicas es muy escaso entre la mayor parte de ingenieros eléctricos y electrónicos en

Hasta la finalización del proyecto, se realizan conclusiones, observaciones, consideraciones y recomendaciones sobre los mecanismos de fallas en dispositivos semiconductores de potencia utilizados en

Informe técnico final de conclusión del proyecto.

El proyecto y las ejecuciones presupuestarias relacionadas al mismo se ejecutan con normalidad.

Page 10: FORMATO DE PRESENTACIÓN DE PROYECTOS INVESTIGACION ...

P á g i n a | 10

DIRECCIÓN DE VINCULACIÓN INVESTIGACIÓN - VINCULACIÓN

la ciudad de Riobamba. Las condiciones de funcionamiento de conmutación continua a altas frecuencias y a la intemperie en los que se encuentran los inversores para Plantas fotovoltaicas provocan fallas eventuales en los dispositivos de potencia que no son del todo entendidas por los ingenieros en la ciudad de Riobamba.

inversores para plantas fotovoltaicas.

Propósito: Investigar los mecanismos de fallas y degradación en dispositivos semiconductores de potencia mediante pruebas y simulaciones de estrés térmico y eléctrico.

Hasta el fin del proyecto se implementarán al menos 2 setups experimentales y se habrán elaborado todos los informes técnicos y reportes científicos relacionados al proyecto.

Informes técnicos y reportes científicos elaborados, entregados y/o publicados.

El proyecto y las ejecuciones presupuestarias relacionadas al mismo se ejecutan con normalidad.

Componentes 1: Estado del Arte de los Mecanismos de Fallos en Disp. Semi. De Potencia. Estudiar la literatura científica y técnica reportada sobre los mecanismos de fallos en dispositivos semiconductores de potencia, especialmente relacionados a las

Hasta Mayo 2020 se cuenta con el estado del arte documentado sobre los mecanismos de fallas sobre dispositivos semiconductores de potencia con especial enfoque en las aplicaciones de inversores en Plantas

Informe semestral de investigación y documento recopilatorio del estado del arte.

Investigadores y participantes del proyecto se encuentran motivados a aportar y contribuir a la recopilación del estado del arte. La institución cuenta con acceso a internet y a los repositorios de artículos

Page 11: FORMATO DE PRESENTACIÓN DE PROYECTOS INVESTIGACION ...

P á g i n a | 11

DIRECCIÓN DE VINCULACIÓN INVESTIGACIÓN - VINCULACIÓN

aplicaciones de inversores y plantas fotovoltaicas.

Fotovoltaicas. científicos de interés.

Componente 2: Comprensión de Mecanismos de Fallos en Dispositivos de Potencia Comprender los mecanismos de degradación y fallos en dispositivos semiconductores de potencia mediante pruebas de estrés eléctrico y térmico, y mediciones de características eléctricas y de ruido.

Hasta Julio 2021 se cuenta con al menos un artículo científico que recopile el desarrollo de instrumentación para estrés eléctrico y térmico en dispositivos semiconductores de potencia y los resultados obtenidos.

Informes técnicos de los investigadores responsables. Artículo científico redactado y enviado a revisión.

Los procesos de compra de los equipos y materiales son llevados a cabo de forma regular y según lo planificado. Los instrumentos propuestos son desarrollados con éxito.

Componente 3: Evaluación de desempeño de Dispositivos de Potencia en Inversores Evaluar el desempeño de los dispositivos semiconductores de potencia que componen un inversor electrónico mirado a aplicaciones de plantas fotovoltaicas utilizando mediante un setup experimental desarrollado.

Hasta Agosto 2021 se cuenta con al menos 1 artículo científico publicado sobre la evaluación del desempeño de dispositivos semiconductores de potencia que componen una aplicación de inversor fotovoltaico.

Reportes técnicos de cada uno de los investigadores.

Los procesos de compra de los equipos y materiales son llevados a cabo de forma regular y según lo planificado. Los instrumentos propuestos son desarrollados con éxito.

Componente 4: Propuesta metodológica Proponer y validar procesos metodológicos y experimentales para determinar el impacto y afectación del estrés eléctrico y

Hasta Diciembre 2021 se tienen registros y datos de las pruebas aceleradas realizadas y documentadas en informes individuales de cada investigador y

Informes individuales de cada uno de los investigadores entregados de manera mensual, trimestral y semestral. Artículo científico redactado y entregado para revisión.

Los instrumentos y setups experimentales fueron desarrollados en su totalidad y apegados a la planificación. Se cuenta con los dispositivos

Page 12: FORMATO DE PRESENTACIÓN DE PROYECTOS INVESTIGACION ...

P á g i n a | 12

DIRECCIÓN DE VINCULACIÓN INVESTIGACIÓN - VINCULACIÓN

térmico en dispositivos semiconductores de potencia utilizados en aplicaciones de inversores.

artículos de publicación.

semiconductores de potencia necesarios para realizar las pruebas.

Actividad 1.1: Revisión de artículos científicos sobre desarrollo de setups experimentales aplicados al estrés eléctrico y térmico en dispositivos electrónicos de potencia.

Desde Sep. 2019 hasta Mar. 2020, se cuenta con una revisión sistemática del estado del arte sobre el desarrollo de setups experimentales para pruebas de estrés acelerado en dispositivos electrónico.

Informes del proyecto y documentos recopilatorios elaborados por los investigadores del proyecto.

La institución dispone de acceso a internet y a repositorios de artículos científicos como IEEEXplore, Elsevier y Cielo.

Actividad 1.2: Revisión de artículos científicos sobre mecanismos de degradación o fallas en dispositivos electrónicos de potencia utilizados en inversores de plantas fotovoltaicas.

Desde Dic. 2019 hasta Mar. 2020, se cuenta con una revisión sistemática del estado del arte sobre el estudio de mecanismos de fallas en dispositivos semiconductores de potencia enfocados a aplicaciones de plantas fotovoltaicas.

Informes del proyecto y documentos recopilatorios elaborados por los investigadores del proyecto.

La institución dispone de acceso a internet y a repositorios de artículos científicos como IEEEXplore, Elsevier y Cielo.

Actividad 2.1: Implementar una fuente de alimentación de alto voltaje para realizar pruebas de estrés eléctrico en dispositivos semiconductores de potencia.

Desde Feb. a Marzo 2020 se avanza el 20% y desde Oct. a Dic. 2020 se finaliza la implementación una fuente de alto voltaje para pruebas de estrés eléctrico.

Informes técnicos de los investigadores responsables de la actividad.

Los equipos y materiales necesarios son adquiridos por la institución de acuerdo a lo planificado.

Actividad 2.2: Implementar un setup experimental para la realización de pruebas de estrés térmico en

Durante Marzo 2020 se avanza el 20% y desde Oct. 2020 a Ene. 2021 se implementa un

Informes técnicos de los investigadores responsables de la actividad.

Los equipos y materiales necesarios son adquiridos por la institución de acuerdo a lo

Page 13: FORMATO DE PRESENTACIÓN DE PROYECTOS INVESTIGACION ...

P á g i n a | 13

DIRECCIÓN DE VINCULACIÓN INVESTIGACIÓN - VINCULACIÓN

dispositivos semiconductores de potencia.

setup experimental para pruebas de estrés térmico.

planificado.

Actividad 2.3 Implementar un instrumento para mediciones de ruido de baja frecuencia (LFN) en dispositivos semiconductores de potencia.

Desde Ene. 2021 hasta Abril 2021, se implementa un instrumento para mediciones de LFN.

Informes técnicos de los investigadores responsables de la actividad.

Los equipos y materiales necesarios son adquiridos por la institución de acuerdo a lo planificado.

Actividad 2.4: Realizar pruebas aceleradas de estrés eléctrico y térmico en dispositivos semiconductores de potencia.

Desde Ene. 2021 hasta Ago. 2021, se realizan y documentan al menos 3 pruebas de estrés térmico-eléctrico estático en dispositivos de potencia.

Informes técnicos de los investigadores responsables de la actividad.

Los instrumentos y setups experimentales de las actividades anteriores fueron desarrollados con éxito.

Actividad 2.5: Determinar el grado y mecanismos de degradación y fallos en dispositivos semiconductores de potencia mediante mediciones de LFN y parámetros eléctricos típicos.

Desde May. hasta Ago. 2021, se elabora un artículo científico con los resultados obtenidos del proyecto.

Informes técnicos de los investigadores responsables de la actividad. Artículo científico elaborado y enviado a revisión.

Las pruebas de estrés y caracterización realizadas entregan resultados significativos.

Actividad 3.1: Estudiar las topologías comunes y recientes de inversores para plantas fotovoltaicas y las problemáticas asociadas a los dispositivos semiconductores de potencia.

Desde Oct. a Dic. 2020, se cuenta con una revisión sistemática del estado del arte sobre de inversores de voltaje.

Informes del proyecto y documentos recopilatorios elaborados por los investigadores del proyecto.

La institución dispone de acceso a internet y a repositorios de artículos científicos como IEEEXplore, Elsevier y Cielo.

Actividad 3.2: Implementar un setup experimental para pruebas dinámicas de estrés simulando la operación de dispositivos semiconductores de potencia en inversores de voltaje.

Desde Ene. hasta Jun. 2021, se implementa un setup experimental para pruebas estrés dinámico de dispositivos semiconductores de potencia operando en

Informes técnicos de los investigadores responsables de la actividad.

Los equipos y materiales necesarios son adquiridos por la institución de acuerdo a lo planificado.

Page 14: FORMATO DE PRESENTACIÓN DE PROYECTOS INVESTIGACION ...

P á g i n a | 14

DIRECCIÓN DE VINCULACIÓN INVESTIGACIÓN - VINCULACIÓN

conmutación Actividad 3.3: Evaluar el desempeño y degradación de dispositivos semiconductores de potencia mediante pruebas dinámicas de estrés para operaciones de conmutación en inversores de voltaje.

Desde May. hasta Ago. 2021, se llevan a cabo al menos 3 pruebas de estrés dinámico de dispositivos semiconductores de potencia operando bajo condiciones de conmutación.

Informes técnicos de los investigadores responsables de la actividad.

El setup experimental para pruebas de estrés dinámico fue implementado con éxito.

Actividad 4.1: Proponer y validar un proceso metodológico que permita determinar el efecto de estrés dinámico en dispositivos semiconductores de potencia utilizados en una aplicación de Inversor Fotovoltaico.

Desde Jul. hasta Oct. 2021, se elabora mínimo dos artículos técnicos y/o científicos con los resultados, logros y alcances del estudio realizados en el proyecto de investigación.

Artículos técnicos y/o científicos publicados por los investigadores del proyecto.

Los instrumentos y setups experimentales fueron desarrollados. Se cuenta con los dispositivos semiconductores de potencia necesarios para realizar las pruebas.

Actividad 4.2: Concluir y cerrar el proyecto de investigación documentado los resultados y métodos obtenidos de pruebas de estrés eléctrico-térmico en dispositivos semiconductores de potencia llevados a cabo de manera estática y dinámica en el proyecto.

Desde Sep. hasta Dic. 2021, se elabora un documento técnico de cierre del proyecto con los resultados, logros y alcances del estudio de estrés sobre dispositivos semiconductores de potencia.

Informe final y/o de cierre del proyecto elaborado por los investigadores del proyecto.

Todo el proyecto fue ejecutado con normalidad y dentro de los plazos planificados en las actividades precedentes.

2.6 SOSTENIBILIDAD

La presente propuesta de investigación se encuentra dentro de la línea de investigación institucional de la ESPOCH denominada “Tecnologías de la información, comunicación y procesos industriales” que busca mejorar la calidad de la formación de los estudiantes de pregrado para generar nuevos conocimientos y garantizar la vinculación con la sociedad. Además, se respalda en el artículo 112 del ámbito de investigación en el reglamento de régimen académico de grado, el cual menciona que “La ESPOCH en cuyas fortalezas o dominios académicos se encuentren relacionados directamente con el ámbito productivo, podrá formular e implementar

Page 15: FORMATO DE PRESENTACIÓN DE PROYECTOS INVESTIGACION ...

P á g i n a | 15

DIRECCIÓN DE VINCULACIÓN INVESTIGACIÓN - VINCULACIÓN

proyectos institucionales de investigación aplicada para el desarrollo de modelos prototípicos y de adaptación de técnicas, tecnologías y metodologías. La ESPOCH propenderá a la articulación de estos proyectos de investigación con las necesidades sociales de los actores en cada territorio”. También se conoce que de acuerdo al Artículo 31 del reglamento del Instituto de Investigaciones, la ESPOCH promoverá el desarrollo y ejecución de Programas y Proyectos de Investigación y Transferencia Tecnológica. Cumpliendo con las características que se mencionan en el artículo 33 del mismo reglamento. En la ejecución del proyecto, lo que se busca es una integración entre varias escuelas de la institución de las diferentes áreas que se involucren en las mediciones de parámetros físicos-eléctricos en dispositivos semiconductores y materiales conductivos 2D. Esto conlleva a la adquisición de equipos, herramientas y software que servirán para la realización de la presente propuesta y de igual manera para la enseñanza-aprendizaje hacia los estudiantes de la ESPOCH. También, abre las puertas para la propuesta de proyectos de investigación y emprendimientos relacionados a los sistemas de potencia donde los dispositivos semiconductores son involucrados. 2.7 METODOLOGÍA

Como se evidencia a través del estado del arte, el desarrollo de nuevos dispositivos electrónicos y de nuevos materiales conductivos va acompañado de la presencia de equipos de medición y pruebas, los mismos que aplican técnicas de medición eléctrica y electrónica según estándares internacionales y guías experimentales implementadas por otros investigadores. De esta forma, la investigación será llevada a cabo a través de varias etapas, las mismas que son detalladas a continuación, conjuntamente con sus subetapas a desarrollar: Etapa 1. Revisión de Literatura Científica

• Planificación de revisión de literatura en busca de trabajos publicados en áreas relacionadas a la instrumentación y mediciones sobre dispositivos electrónicos.

• Definición del estado del arte en relación a las áreas de interés: mediciones de ruido de baja frecuencia (LFNM), pruebas de estrés eléctrico y térmico sobre dispositivos electrónicos de potencia, y caracterización eléctrica.

• Elaboración de propuestas de proyectos de titulación de grado con estudiantes de la Escuela de Ingeniería Electrónica, Control y Redes Industriales.

Etapa 2. Adquisición de equipos de caracterización eléctrica. • Establecimiento de los requerimientos y fichas técnicas de los equipos • Inicio y seguimiento de los procesos de adquisición y compras públicas. • Recibimiento de los equipos adquiridos y comprobación de las características y

funcionamiento en base a los requerimientos establecidos y fichas técnicas. Etapa 3. Desarrollo de instrumentos y experimentos de caracterización y medición de parámetros eléctricos.

• Diseño del hardware de los equipamientos para: • Caracterización eléctrica de dispositivos semiconductores. • Mediciones de ruido de baja frecuencia en canales conductivos formados por

semiconductores y materiales a base de grafeno. • Implementación del hardware y software de cada una de las plataformas de

equipamiento de pruebas diseñadas. • Realización de pruebas de funcionamiento y ajuste de los equipamientos hasta

lograr un estado operativo estable. Etapa 4. Pruebas y obtención de resultados

• Diseño experimental de las pruebas y mediciones a realizar con los estudiantes a cargo de proyectos de titulación e investigadores involucrados.

Page 16: FORMATO DE PRESENTACIÓN DE PROYECTOS INVESTIGACION ...

P á g i n a | 16

DIRECCIÓN DE VINCULACIÓN INVESTIGACIÓN - VINCULACIÓN

• Mediciones de conductividad eléctrica en materiales conductivos compuestos desarrollados por grupos de investigación de la Facultad de Ciencias de la ESPOCH.

• Caracterización eléctrica de transistores de potencia en estado de bloqueo. • Pruebas de estrés eléctrico en transistores de potencia en estado de bloqueo. • Caracterización de espectros de ruido de baja frecuencia n transistores y materiales

conductivos. • Redacción de al menos un artículo científico sobre los resultados de la

investigación. • Participación en al menos una conferencia internacional y/o nacional para la

socialización de los alcances logrados durante el desarrollo de la investigación. • Elaboración del Informe Final

2.8 RESULTADOS ESPERADOS Durante y al finalizar el proyecto se pretende difundir los resultados significativos, que se realizaron través de pruebas y tests, mediante la elaboración de propuestas de publicaciones para revistas indexadas y/o conferencias. Esta propuesta involucra la participación de estudiantes y tesistas tanto de pregrado como de posgrado, así como la intervención de investigadores y docentes de la institución. Logrando de esta manera fortalecer el estudio en lo que respecta a la realización de simulaciones, pruebas y medición de parámetros eléctricos en dispositivos semiconductores y materiales 2D en condiciones controladas de estrés eléctrico y térmico que permitan una extrapolación a condiciones de funcionamiento normal en instalaciones de electrónica de potencia. Una vez que se verifique que los dispositivos semiconductores entreguen el rendimiento especificado en sus hojas de datos, el objetivo de la presente propuesta se extiende al diseño e implementación de convertidores de energía directa a alterna para sistemas de energía solar. Lo mismo que dará origen a nuevas propuestas de temas de titulación y el planteamiento de proyectos de vinculación en lugares donde no se tengan el servicio eléctrico o para el apoyo de personas de escasos recursos que no puedan pagar el consumo energético, pero que es indispensable en sus vidas. Cumpliendo de esta manera con los objetivos 3, 7, 10 y 11 del plan Nacional de Desarrollo 2017 - 2021. 2.9 TRANSFERENCIA DE RESULTADOS Se ha previsto para la presente propuesta la difusión de los resultados a través de publicaciones en una revista científica indexada y/o memorias de congresos y eventos científicos nacionales y/o internacionales que tengan afinidad en el área de aplicación del proyecto planteado. De manera preliminar, se pretenderá enviar trabajos escritos a al menos una conferencia internacional organizada por la IEEE, especialmente por las sociedades de Instrumentación y Mediciones, y Fiabilidad Electrónica. Además, una alternativa de publicación son también las revistas técnicas de la IEEE ubicadas entre los cuartiles Q1 a Q4 de la base de indexación SJR, como por ejemplo IEEE Latin-American Test Symposium – LATS, entre otras. Por otro lado, dado que los trabajos de titulación de grado y postgrado son referenciadas a través del sistema DSPACE de la ESPOCH, estas constituirán a la vez un medio de transferencia de resultados logrados en el marco del presente proyecto. 2.10 BENEFICIARIOS DIRECTOS E INDIRECTOS Usuarios:

• Estudiantes de la carrera de Ingeniería Electrónica en Control y Redes Industriales y de la nueva carrera Ingeniería Electrónica y Automatización.

Page 17: FORMATO DE PRESENTACIÓN DE PROYECTOS INVESTIGACION ...

P á g i n a | 17

DIRECCIÓN DE VINCULACIÓN INVESTIGACIÓN - VINCULACIÓN

• Docentes tanto de la Facultad de Informática y Electrónica como de otras Facultades de la institución.

• Practicantes de la carrera de Ingeniería Electrónica en Control y Redes Industriales. • Tesistas de la carrera de Ingeniería Electrónica en Control y Redes Industriales.

Beneficiarios inmediatos: • Estudiantes que estén desarrollando sus trabajos de titulación en la carrera de Ingeniería

Electrónica en Control y Redes Industriales. Beneficiarios mediatos:

• La Escuela Superior Politécnica de Chimborazo que se beneficia con el registro de los trabajos de publicación realizados en el marco del proyecto.

• La carrera de Ingeniería Electrónica en Control y Redes Industriales, y la nueva carrea de Ingeniería en Electrónica y Automatización.

• Los docentes y toda persona colaboradora externa involucrados en el proyecto.

2.11 IMPACTOS

1) Social Debido a que la propuesta de proyecto está orientado a estudiar y entender los mecanismos de fallos de los dispositivos semiconductores de potencia cuando trabajan bajo condiciones de estrés en estados estáticos y dinámicos de operación como los que se encuentran en los circuitos de inversores de plantas fotovoltaicas, y que se trata de un tema netamente relacionado con el sector industrial y de tecnología, el mismo no prevé impactos sociales directos. Sin embargo, el proyecto posicionará a la ESPOCH como un referente local y nacional para este tipo de estudios e investigación.

2) Científico El entendimiento de los mecanismos físicos y eléctricos de los fallos que ocurren en los dispositivos semiconductores de potencia permite ampliar el horizonte científico y de ingeniería de cada uno de los beneficiarios del proyecto. Esto permitirá a su vez desarrollar instrumentación que podrá ser utilizada en otros ámbitos de estudio relacionados a la caracterización eléctrica de dispositivos electrónicos, así como abordar otras áreas de estudio como la nanotecnología, donde el desarrollo de macrocomponentes en la forma de sensores y films conductivos es el punto de llegada.

3) Económico Considerando que el proyecto pretende recopilar información sobre los mecanismos de fallas en los dispositivos semiconductores de potencia para a partir de esto, proponer consideraciones de diseño de aplicaciones electrónicas de potencia con mayor desempeño y eficiencia energética, el proyecto impactará positivamente en el sector económico.

4) Político El proyecto no prevé un impacto en el ámbito político.

5) Ambiental El gobierno del Ecuador busca garantizar los derechos de la naturaleza y promover la sostenibilidad ambiental, territorial y global. Por tal motivo, el presente proyecto pretende determinar los efectos de degradación de dispositivos semiconductores ante condiciones de funcionamiento estresante, y su posterior daño, para recomendar la utilización de ciertos dispositivos en lugar de otros en la implementación de aplicaciones de potencia buscando minimizar los impactos ambientales que tiene el remplazo de dispositivos electrónicos por daños prematuros. Por otro lado, el gobierno del Ecuador busca garantizar los derechos de la naturaleza y promover la sostenibilidad ambiental, territorial y global. Por tal motivo, el presente proyecto pretende determinar los mecanismos de daños de dispositivos semiconductores de potencia utilizados en sistemas de inversión de paneles fotovoltaicos. De esta manera se busca determinar los factores que afectan la fiabilidad de los sistemas de potencia

Page 18: FORMATO DE PRESENTACIÓN DE PROYECTOS INVESTIGACION ...

P á g i n a | 18

DIRECCIÓN DE VINCULACIÓN INVESTIGACIÓN - VINCULACIÓN

electrónica en este tipo de aplicaciones. Esta meta encaja con el objetivo 11 del Plan Nacional de Desarrollo 2017 – 2021, el cual busca duplicar la capacidad instalada de energías renovables, lo que vuelve pertinente al proyecto planteado.

6) Otros Todos los impactos que pudieran resultar de la ejecución del presente proyecto y que no han sido considerados anteriormente.

2.12 ASPECTOS BIOÉTICOS Y SOCIALES Dado que el proyecto no prevé la experimentación con seres vivos, el mismo no implica el manejo o constatación de aspectos bioéticos y sociales. 3. PRESUPUESTO DEL PROYECTO

3.1 Presupuesto General por años del proyecto

MONTO AÑO 1 $ 15.000,00 MONTO AÑO 2 $ 10.000,00 MONTO TOTAL DEL PROYECTO $ 25.000,00 3.2 RECURSOS HUMANOS AÑO 1 (2020)

NOMBRES HORAS / SEMANA COSTO MENSUAL* INVESTIGADOR RESPONSABLE * Jorge Luis Hernández Ambato

10 $700,00

INVESTIGADOR / SUBCOORDINADOR * Andrés Fernando Morocho Caiza

4 $220,00

INVESTIGADOR * Jacqueline Elizabeth Ponce Pinos

4 $220,00

TESISTA 1 (Por definir) --- --- TESISTA 2 (Por definir) --- --- TOTAL $1.140,00 * Para los docentes investigadores con carga horaria, calcular, según el tiempo de dedicación a la investigación, la RMU dividida para el número de horas total de dedicación y multiplicado por las horas al mes dedicados a la investigación.

AÑO 2 (2021)

NOMBRES HORAS / SEMANA COSTO MENSUAL* INVESTIGADOR RESPONSABLE * Jorge Luis Hernández Ambato

10 $700,00

INVESTIGADOR 1 * Andrés Fernando Morocho Caiza

4 $220,00

INVESTIGADOR * Jacqueline Elizabeth Ponce Pinos

4 $220,00

TESISTA 1 (Por definir) --- --- TESISTA 2 (Por definir) --- --- TOTAL $1.140,00

Page 19: FORMATO DE PRESENTACIÓN DE PROYECTOS INVESTIGACION ...

P á g i n a | 19

DIRECCIÓN DE VINCULACIÓN INVESTIGACIÓN - VINCULACIÓN

* Para los docentes investigadores con carga horaria, calcular, según el tiempo de dedicación a la investigación, la RMU dividida para el número de horas total de dedicación y multiplicado por las horas al mes dedicados a la investigación.

Page 20: FORMATO DE PRESENTACIÓN DE PROYECTOS INVESTIGACION ...

P á g i n a | 20

DIRECCIÓN DE VINCULACIÓN INVESTIGACIÓN - VINCULACIÓN

3.3 DETALLE DE LOS REQUERIMIENTOS Y SERVICIOS UTILIZADOS POR EL PROYECTO

AÑO 1 (2020)

COMPONENTES ACTIVIDAD REQUERIMIENTO

TIPO COMPRA

(Bien, obra, servicio o

consultoría)

CANTIDAD ANUAL

UNIDAD (metros,

litros etc.)

COSTO UNITARIO SIN

IVA

PRESUPUESTO TOTAL SIN IVA

CUATRIMESTRE 1 CUATRIMESTRE 2 CUATRIMESTRE 3

COMPONENTE 2 Todas las

actividades comprendidas

B2902A Precision Source/Measure Unit, 2ch, 100fA resolution, 210V, 3A DC/10.5A pulse

Bien 1 $ 11.200,00 $ 11.200,00 100 % % %

11059A Kelvin probe set

Bien 1 $ 230,00 $ 230,00 100 %

U8201A Combo test lead kit

Bien 4 $ 50,00 $ 200,00 100 %

1251‐2277

Adapter‐BNA BNC Jack Black

Bien 6 $ 50,00 $ 300,00 100 %

U2921A‐100 BNC cable

Bien 6 $ 36,00 $ 216,00 100 %

NI 9215 BNC, +/-10 V, 16-Bit, 100 kS/s/ch, 4-Ch AI Module

Bien 1 $ 1.246,86 $ 1.246,86 100 %

TOTAL SIN IVA

$ 13.392,86

TOTAL CON IVA

$ 15.000,00

Page 21: FORMATO DE PRESENTACIÓN DE PROYECTOS INVESTIGACION ...

P á g i n a | 21

DIRECCIÓN DE VINCULACIÓN INVESTIGACIÓN - VINCULACIÓN

AÑO 2 (2021)

COMPONENTES ACTIVIDAD REQUERIMIENTO

TIPO COMPRA

(Bien, obra, servicio o

consultoría)

CANTIDAD ANUAL

UNIDAD (metros,

litros etc.)

COSTO UNITARIO SIN

IVA

PRESUPUESTO TOTAL SIN IVA

CUATRIMESTRE 1 CUATRIMESTRE 2 CUATRIMESTRE 3

COMPONENTE 3 Todas las

actividades comprendidas

NI 9201 Spring Term, +/-10 V, 12-Bit, 500 kS/s, 8-Ch AI Module

Bien 1 $ 951,00 $ 951,00 100 % % %

NI 9263 Spring Term, +/-10 V, 16-Bit, 100 kS/s/ch, 4-Ch AO Module

Bien 1 $ 951,00 $ 951,00 100 %

cDAQ-9132 controlador con 1.33 GHz Duo-Core, 4-Slot. Se incluye Fuente de poder, 24 VDC, 5 A, 100-120/200-240 VAC

Bien 1 $ 7.026,60 $ 7.026,60 100 %

TOTAL SIN IVA

$ 8.928,60

TOTAL CON IVA

$ 10.000,00

Page 22: FORMATO DE PRESENTACIÓN DE PROYECTOS INVESTIGACION ...

P á g i n a | 22

DIRECCIÓN DE VINCULACIÓN INVESTIGACIÓN - VINCULACIÓN

3.4 PRESUPUESTO GENERAL

ACTIVIDAD

AÑO 2020

Ene - Dic

AÑO 2021

Ene - Ago II III

Recursos humanos $ 13.680,00 $ 13.680,00 Viajes técnicos Equipos

$ 15.000,00 $ 10.000,00

Bibliografía y software Materiales suministros Transferencias de resultados Subcontratos y servicios, etc. Total $ 28.680,00 $ 23.680,00

Page 23: FORMATO DE PRESENTACIÓN DE PROYECTOS INVESTIGACION ...

P á g i n a | 23

DIRECCIÓN DE VINCULACIÓN INVESTIGACIÓN - VINCULACIÓN

4. CRONOGRAMA

Actividades

Año 0 (2019)

Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiemb

re Octubre

Noviembre

Diciembre

COMPONENTE 1

Actividad 1.1

Actividad 1.2

COMPONENTE 2

Actividad 2.1

Actividad 2.2

Actividad 2.3

Actividad 2.4

Actividad 2.5

COMPONENTE 3

Actividad 3.1

Actividad 3.2

Actividad 3.3

COMPONENTE 4

Actividad 4.1

Actividad 4.2

Page 24: FORMATO DE PRESENTACIÓN DE PROYECTOS INVESTIGACION ...

P á g i n a | 24

DIRECCIÓN DE VINCULACIÓN INVESTIGACIÓN - VINCULACIÓN

Actividades

Año 1 (2020)

Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiemb

re Octubre

Noviembre

Diciembre

COMPONENTE 1

Actividad 1.1

Actividad 1.2

COMPONENTE 2

Actividad 2.1

Actividad 2.2

Actividad 2.3

Actividad 2.4

Actividad 2.5

COMPONENTE 3

Actividad 3.1

Actividad 3.2

Actividad 3.3

COMPONENTE 4

Actividad 4.1

Actividad 4.2

Page 25: FORMATO DE PRESENTACIÓN DE PROYECTOS INVESTIGACION ...

P á g i n a | 25

DIRECCIÓN DE VINCULACIÓN INVESTIGACIÓN - VINCULACIÓN

Actividades

Año 2 (2021)

Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiemb

re Octubre

Noviembre

Diciembre

COMPONENTE 1

Actividad 1.1

Actividad 1.2

COMPONENTE 2

Actividad 2.1

Actividad 2.2

Actividad 2.3

Actividad 2.4

Actividad 2.5

COMPONENTE 3

Actividad 3.1

Actividad 3.2

Actividad 3.3

COMPONENTE 4

Actividad 4.1

Actividad 4.2

Page 26: FORMATO DE PRESENTACIÓN DE PROYECTOS INVESTIGACION ...

P á g i n a | 26

DIRECCIÓN DE VINCULACIÓN INVESTIGACIÓN - VINCULACIÓN

5. BIBLIOGRAFÍA Y PRODUCCIONES CIENTÍFICAS CITADAS

ALONSO ABELLA, M., 2011. Sistemas Fotovoltaicos. Ciemat [en línea], vol. 1, no. 1, pp. 59. ISSN 18135056. Disponible en: http://api.eoi.es/api_v1_dev.php/fedora/asset/eoi:45340/componente45338.pdf.

CHOI, S. y LEE, K., 2013. Failure analysis of P-N junction degradation by high temperature reverse bias operating condition. Proceedings of the International Symposium on the Physical and Failure Analysis of Integrated Circuits, IPFA, pp. 587-590. DOI 10.1109/IPFA.2013.6599229.

CIOFI, C. y NERI, B., 2000. Low-frequency noise measurements as a characterization tool for degradation phenomena in solid-state. Journal of Physics D: Applied Physics, vol. 33, no. 21, pp. R199-R216.

GASQUET, H., 2004. Conversión de la luz solar en Energía Eléctrica: Manual Teórico y Práctico sobre los sistemas Fotovoltaicos. Conversión de la luz solar en energia Electrica: Manual teorico y práctico. [en línea], vol. 52, no. 90, pp. 196. Disponible en: http://www.solartronic.com/download/SistemasFV.pdf.

LU, Y., YANG, X.-Y. y SU, B.-L., 2013. Self-assembly to monolayer graphene film with high electrical conductivity. Journal of Energy Chemistry [en línea], vol. 22, no. 1, pp. 52-57. ISSN 20954956. DOI 10.1016/S2095-4956(13)60006-6. Disponible en: http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-84879876559&partnerID=tZOtx3y1.

MA, X. y ZHANG, H., 2013. Fabrication of graphene films with high transparent conducting characteristics. Nanoscale research letters [en línea], vol. 8, no. 1, pp. 440. ISSN 1931-7573. DOI 10.1186/1556-276X-8-440. Disponible en: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24153052.

NIRMALRAJ, P.N., LUTZ, T., KUMAR, S., DUESBERG, G.S. y BOLAND, J.J., 2011. Nanoscale mapping of electrical resistivity and connectivity in graphene strips and networks. Nano Letters, vol. 11, no. 1, pp. 16-22. ISSN 15306984. DOI 10.1021/nl101469d.

PACE, C., HERNANDEZ-AMBATO, J., FRAGOMENI, L., CONSENTINO, G., IGNOTI, A.D., GALIANO, S. y GRIMALDI, A., 2017. A New Effective Methodology for Semiconductor Power Devices HTRB Testing. En: NULL, IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL ELECTRONICS, vol. 64, no. 6, pp. 4857-4865. DOI 10.1109/TIE.2017.2669882.

____________________________________________________________ Firma y Nombre del Director Dr. Jorge Hernández Ambato