[en] Switching-mode power converters have had a significant growth over the last decade. These converters are based on the switching power pole principle, and are able to reach high energy efficiency ratings, being this their main attractive. Analog regulators were firstly used to control these switching-mode power converters for many decades, but digital devices' lately progression has turned it around and digital control has become one of the main characters when dealing with switching-mode power converters regulation. These power converters can be developed on other specific integrated circuits such as DSPs (Digital Signal Processing), FPGAs (Field Programmable Gate Array) or even micro controllers, mainly due to its cost reduction and higher efficiency previously cited. Digital controllers present many advantages over analog ones, for instance, reprogrammability, or the capability of implementing more complex control algorithms. Offering an interface between the power supply controller and an external device, like a personal computer, is another good attribute of digital controllers. In this way, a user could visualize and monitor the behavior of this power supply thanks to the digitalized data. This degree project presents the development of a user interface that allows the motorization of a step-up converter, also known as boost converter, by means of a FPGA and throughout a personal computer. The development of the different modules needed for the communication protocol (both in the FPGA and the personal computer) that integrate this project, as well as all hardware elements and the definition of this communication protocol, will be explained through this degree project report. The communication protocol will be based on the UART serial transmission protocol, due to its simplicity. In order to being able to monitor the data on any computer, a PCB (Printed Circuit Board) will be designed, allowing the UART-USB conversion and thus its connection to any computer with an USB port. In particular, this degree project will consist in the monitoring of both the input and output voltage, as well as the input current of the step-up convertor for the power factor corrector. These three physical magnitudes will be sent on real time to the user interface, though the communication protocol previously cited. This user interface will receive the data, and will set up the display parameters, like the length of the display, or a possible trigger configuration.

[es] Los convertidores de potencia conmutados han ido instalándose en la industria durante las últimas décadas. Estas fuentes que basan su funcionamiento en la conmutación de un interruptor, consiguen una mayor eficiencia energética, siendo ésta una gran ventaja frente a las fuentes lineales. El control de las fuentes conmutadas inicialmente ha sido de tipo analógico, pero el avance de los dispositivos digitales y la reducción de sus costes ha promovido la aparición de fuentes conmutadas controladas con dispositivos digitales, bien sean con circuitos integrados específicos, DSPs (Digital Signal Processing), FPGAs (Field Programmable Gate Array) y en incluso microcontroladores. Los controladores digitales presentan un gran número de ventajas como pueden ser la reprogramabilidad y la posibilidad de realizar algoritmos de control más complejos. Otra gran atributo es la facilidad de ofrecer una interfaz entre el propio controlador de la fuente y un dispositivo externo, como puede ser un ordenador. De esa forma, el operario o usuario de la fuente podría visualizar y modificar el comportamiento de dicha fuente gracias a los datos recibidos. Este Trabajo Fin de Grado presenta el desarrollo de una interfaz que permite la monitorización de un convertidor elevador, controlado digitalmente mediante una FPGA, a través de un ordenador. Se mostrará el desarrollo de todos los módulos necesarios de código para la comunicación (tanto en la FPGA como en el ordenador), y todos los elementos hardware necesarios, así como la definición del protocolo de comunicación. El protocolo de comunicación se basará en una transmisión serie de tipo UART, ya que ofrece gran simplicidad. Para que la monitorización pueda realizarse desde cualquier ordenador, también se va a mostrar el diseño de un PCB (Printed Circuit Board) para la conversión UART-USB, por lo que cualquier ordenador con puerto USB podrá utilizar el sistema de monitorización propuesto. En particular, este Trabajo Fin de Grado consistirá en la monitorización de las tensiones de entrada y salida, así como la corriente de entrada de un convertidor elevador controlado para corrección de factor de potencia. Estas tres magnitudes físicas se enviarán en tiempo real a través del protocolo de comunicación citado, y la aplicación gráfica permitirá representar dicho información, así como configurar parámetros de la visualización, como puede ser longitud de la visualización, configuración de triggers, etc.