dc.creator | Brand, Jean Santis | |
dc.date.accessioned | 2024-01-23T15:26:23Z | |
dc.date.available | 2024-01-23T15:26:23Z | |
dc.date.issued | 2023-09-29 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/31226 | |
dc.description.abstract | This work presents a methodology for the design and analysis of integrated converters, using
buck, boost and buck-boost topologies operating in discontinuous conduction mode, as power
factor correction and power control stages in LED drivers. The objective is to define a design
and analysis method, with an emphasis on capacitance reduction, taking into account current
standards and recommendations. To make this possible, first the generic design of converters
is presented, making it possible to design any combination of topologies. Afterwards, the lowfrequency ripple analysis for LED drivers is presented, which helps to mitigate the effects of
flicker on observers. This analysis allowed the selection of converters and operating point with
a view to minimizing the required bus capacitance. To verify the results, a luminaire composed
of 3014 LEDs is used, with a rated power of 26.9 W, in which the boost converter in the power
control stage is replaced by the buck-boost converter. This case achieves a reduction of almost
50 % in capacitance, but with a loss of more than 1.5 % in converter efficiency. Finally, the
analysis of capacitance balances is proposed to transfer the low frequency ripple filtering to the
output capacitor in converters operating at universal input voltage, based on the dynamic
modeling of the power control stage. With a 75 W load composed of 2 Lumileds 1208 LEDs in
series, the bus capacitance was reduced and the output capacitance increased, resulting in a
reduction in capacitance volume of approximately 45 % in the driver. | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Conversores de potência | por |
dc.subject | Diodos emissores de luz | por |
dc.subject | Drivers de LED | por |
dc.subject | Sistemas LED | por |
dc.subject | Ondulação em baixa frequência | por |
dc.subject | LED drivers | eng |
dc.subject | LED systems | por |
dc.subject | Light emitting diodes | eng |
dc.subject | Low-frequency ripple | eng |
dc.subject | Power converters | eng |
dc.title | Metodologia de projeto de conversores integrados aplicando técnicas de redução de capacitâncias em drivers de LED | por |
dc.title.alternative | Design methodology of integrated converters applying capacitance reduction techniques in LED drivers | eng |
dc.type | Tese | por |
dc.description.resumo | 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. | por |
dc.contributor.advisor1 | Dalla Costa, Marco Antônio | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/4455422053321491 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | Álvarez, José Marcos Alonso | |
dc.contributor.referee1 | Silva, Marcelo Freitas da | |
dc.contributor.referee2 | Melo, Maicol Flores de | |
dc.contributor.referee3 | Luz, Paulo César Vargas | |
dc.contributor.referee4 | Soares, Guilherme Márcio | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/2861203040814157 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Engenharia Elétrica | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Tecnologia | por |