Conversor integrado SEPIC buck-boost aplicado ao acionamento de LEDs de potência em iluminação pública

Este trabalho apresenta um estudo acerca da alimentação de diodos emissores de luz (LEDs) a partir da rede elétrica empregando conversores eletrônicos com correção do fator de potência. O estudo visa o desenvolvimento de um conversor que pode ser aplicado em iluminação pública, que atenda às demanda...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Almeida, Pedro Santos
Tipo de recurso: tesis de maestría
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2012
País:Brasil
Institución:Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
Repositorio:Repositório Institucional da UFJF
Idioma:portugués
OAI Identifier:oai:hermes.cpd.ufjf.br:ufjf/2037
Acceso en línea:https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/2037
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Diodos emissores de luz
Correção ativa do fator de potência
Integração de conversores estáticos
Exclusão e substituição de capacitores eletrolíticos
Acionamentos eletrônicos para LEDs de potência
Ondulação de corrente em LEDs de potência
Light-emitting diodes
Active power factor correction
Converter integration
Offline LED drivers
Electrolytic capacitor avoidance
Power LED current ripple
Descripción
Sumario:Este trabalho apresenta um estudo acerca da alimentação de diodos emissores de luz (LEDs) a partir da rede elétrica empregando conversores eletrônicos com correção do fator de potência. O estudo visa o desenvolvimento de um conversor que pode ser aplicado em iluminação pública, que atenda às demandas típicas de alto fator de potência, alta eficiência, reduzido número de componentes, baixa distorção harmônica da corrente de entrada e possa atingir uma elevada vida útil, através da substituição de capacitores eletrolíticos no circuito de potência por capacitores de filme. É proposta uma nova topologia de conversor para implementar tal acionamento, baseado em uma integração entre dois estágios, que passam a compartilhar um único interruptor estático. Os conversores SEPIC e buck-boost operando em modo de condução descontínua (DCM) são escolhidos para compor cada um destes estágios, atuando o primeiro na correção do fator de potência e o segundo na regulação de corrente na carga. Uma metodologia de projeto que visa excluir os capacitores eletrolíticos é desenvolvida, partindo de dados fotométricos que permitem aplicar nos LEDs uma ondulação limite de 50% em amplitude, sem causar prejuízos ao seu desempenho fotométrico. Um protótipo de 70 W é apresentado, cujos resultados experimentais demonstram alto fator de potência (0,998), baixa distorção harmônica de corrente (3,2%) e alta eficiência (90,2%), enquanto empregando somente capacitores de filme metalizado, de longa vida útil, no circuito de potência. Uma abordagem das possibilidades de se implementar um controlador digital para o novo conversor proposto é feita, partindo de um modelo de pequenos sinais para o conversor operando em DCM.