Metodologia de projeto de conversores integrados aplicando técnicas de redução de capacitâncias em drivers de LED
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Data
2023-09-29Primeiro coorientador
Álvarez, José Marcos Alonso
Primeiro membro da banca
Silva, Marcelo Freitas da
Segundo membro da banca
Melo, Maicol Flores de
Terceiro membro da banca
Luz, Paulo César Vargas
Quarto membro da banca
Soares, Guilherme Márcio
Metadata
Mostrar registro completoResumo
Este trabalho apresenta uma metodologia para projeto e análise de conversores integrados,
utilizando as topologias buck, boost e buck-boost operando em modo de condução descontínuo,
como estágios de correção do fator de potência e de controle de potência em drivers de LEDs.
O objetivo é definir um método de projeto e análise, com ênfase em redução de capacitâncias,
atendendo as normas e recomendações vigentes. Para que isso seja possível, primeiramente é
apresentado o equacionamento genérico dos conversores, tornando possível projetar qualquer
combinação de topologias. Após, é apresentada a análise da ondulação de baixa frequência para
os drivers de LED, os quais auxiliam a mitigar os efeitos do flicker em observadores. Esta
análise permitiu fazer a seleção dos conversores e ponto de operação com vistas a minimizar a
capacitância de barramento necessária. Para verificar os resultados, é utilizada uma carga de
LEDs 3014, com potência nominal de 26,9 W, na qual o conversor boost no estágio de controle
de potência é substituído pelo conversor buck-boost. Com isso é alcançada uma redução de
cerca de 50 % na capacitância, porém com perda de mais de 1,5 % na eficiência do conversor.
Por fim é proposta a análise dos balanços de capacitâncias, para transferir a filtragem da
ondulação de baixa frequência para o capacitor de saída em conversores operando em tensão
de entrada universal, a partir da modelagem dinâmica do estágio de controle de potência. Com
uma carga de 75 W composta por 2 LEDs Lumileds 1208 em série, a capacitância do
barramento foi reduzida e a capacitância de saída aumentada, tendo como resultado final uma
redução de volume de capacitâncias de aproximadamente 45 % no driver.
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