dc.creator | Melo, Maicol Flores de | |
dc.date.accessioned | 2019-04-10T16:16:21Z | |
dc.date.available | 2019-04-10T16:16:21Z | |
dc.date.issued | 2018-08-31 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/16139 | |
dc.description.abstract | This work presents an LED bulb lamp conception aiming to replace traditional lighting technologies such as incandescent and compact fluorescent lamps. The LED lamp manufacture and sale requirements based on INMETRO Ordinance 389 and Procel and Energy Star voluntary seals are initially presented. Moreover, the work shows the current state and a coming years projection involving LED-based lighting systems. Initial approach to an LED lamp design must consider thermal, electrical and optical aspects, also known as photoelectrothermal theory. The photoelectrothermal theory is widely discussed in the literature. However, these theories require high cost equipment to perform experimental tests. This way, it is possible to emphasize as a contribution that the proposed methodology avoid experimental tests, performing the system design based only on the LED datasheet information. The photoelectrothermal design enables to define the desired lighting system specifications, always taking into account the regulations presented. To exemplify the characteristics that can be defined during the photoelectrothermal design are luminous efficacy, useful life, total luminous flux, among others. In addition, it is possible to define electronic circuit characteristics, such as LEDs amount, LEDs forward current, electrical power and others. Thus, after the photoelectrothermal design the electronic system design can be performed, which should be simple, robust, present long useful life and reduced volume. Besides a satisfactory LEDs supply, this work presents a low frequency ripple transmission analysis from bus voltage to LED current considering the power control stage. Attenuate the low frequency ripple transmission reduces the necessary bus capacitance and mitigates the LED current ripple effects in the observer health. This way, resonant series converter is analyzed and a comparative study with the Buck converter, operating in both operation modes, is performed. Experimental tests in one integrating sphere prove the feasibility of the proposed photoelectrothermal methodology. A prototype of the electronic circuit was implemented, where it is proved the satisfactory LEDs supply behavior and a positive characteristic regarding the ripple transmission by the series resonant converter, proving the proposed theory. | eng |
dc.description.sponsorship | Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq | 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 | Conversor ressonante | por |
dc.subject | Lâmpada LED bulbo | por |
dc.subject | Regulamentações brasileiras | por |
dc.subject | Teoria fotoeletrotérmica | por |
dc.subject | Transmissão de ondulação em baixa frequência | por |
dc.subject | Brazilian standards | eng |
dc.subject | LED bulb lamp | eng |
dc.subject | Low frequency ripple transmission | eng |
dc.subject | Photoelectrothermal theory | eng |
dc.subject | Resonant converter | eng |
dc.title | Projeto e implementação de uma lâmpada led bulbo em conformidade com aspectos elétricos, térmicos e ópticos exigidos pelas normativas brasileiras | por |
dc.title.alternative | An led bulb lamp design and implementation according to the electrical, thermal and optical aspects required by brazilian standards | eng |
dc.type | Tese | por |
dc.description.resumo | Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma lâmpada LED bulbo para substituição das tecnologias mais tradicionais em iluminação, como a lâmpada incandescente e a lâmpada fluorescente compacta. Os requisitos necessários para comercialização das lâmpadas LED baseados na portaria nº 389 do INMETRO e nos selos voluntários Procel e Energy Star são apresentados. Uma revisão a respeito da situação atual dos sistemas de iluminação à base de LEDs e uma projeção para os próximos anos envolvendo esses sistemas é apresentada. A abordagem inicial para o desenvolvimento da lâmpada é realizada considerando o projeto térmico, elétrico e óptico, também conhecida como teoria fotoeletrotérmica. Vale ressaltar que essa metodologia é amplamente utilizada na literatura, no entanto, a mesma exige a realização de testes experimentais em equipamentos de elevado custo. Como contribuição, pode-se ressaltar a apresentação de uma metodologia sem a necessidade de testes experimentais, realizando a mesma com base apenas nos dados contidos na folha de dados dos LEDs. Com a realização do projeto fotoeletrotérmico obtém-se as especificações desejadas para a lâmpada LED, sempre levando em consideração as normativas apresentadas. Como exemplo de características definidas com a realização da teoria fotoeletrotérmica estão eficácia luminosa, vida útil, fluxo luminoso total, entre outras. Além disso, é possível definir características que devem ser consideradas no desenvolvimento eletrônico da lâmpada, como quantidade de LEDs, corrente direta que deve ser utilizada para alimentação desses LEDs, potência elétrica necessária, entre outras. Assim, o projeto do sistema eletrônico, o qual deve ser simples, robusto, de longa vida útil, e reduzido volume, a fim de ser compatível com as características da lâmpada LED, pode ser realizado. Além da alimentação satisfatória dos LEDs, o foco dado ao sistema eletrônico nesse trabalho é em relação ao estágio de controle de potência. Esse estágio foi estudado dando-se ênfase na transmissão de ondulação em baixa frequência da tensão de barramento para a corrente nos LEDs, a fim de se possibilitar a redução da capacitância de barramento necessária e reduzindo os efeitos prejudiciais da ondulação de corrente nos LEDs, como riscos à saúde do observador e alimentação satisfatória dos LEDs. Para isso, o conversor série ressonante foi analisado e comparado com o conversor Buck, o qual é amplamente utilizado nos sistemas de iluminação residenciais e comerciais, operando em ambos os modos de operação. Testes experimentais em uma esfera integradora comprovam a viabilidade da metodologia fotoeletrotérmica proposta. Um protótipo do circuito de acionamento foi implementado, onde comprova-se o funcionamento satisfatório do mesmo para alimentação dos LEDs e uma característica positiva em relação a transmissão de ondulação por parte do ressonante, também comprovando a teoria proposta. | por |
dc.contributor.advisor1 | Dalla Costa, Marco Antônio | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/4455422053321491 | por |
dc.contributor.referee1 | Sa Junior, Edilson Mineiro | |
dc.contributor.referee1Lattes | http://lattes.cnpq.br/4828845714096699 | por |
dc.contributor.referee2 | Bisogno, Fábio Ecke | |
dc.contributor.referee2Lattes | http://lattes.cnpq.br/6267716868501584 | por |
dc.contributor.referee3 | Almeida, Pedro Santos | |
dc.contributor.referee3Lattes | http://lattes.cnpq.br/0050911068627632 | por |
dc.contributor.referee4 | Bender, Vitor Cristiano | |
dc.contributor.referee4Lattes | http://lattes.cnpq.br/6015559740622811 | por |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/9450656500678801 | 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 |