Análise comparativa entre o conversor BUCK e o conversor ressonante LLC em drivers de leds visando aspectos industriais
Fecha
2019-08-30Primeiro membro da banca
Sa Junior, Edilson Mineiro
Segundo membro da banca
Seidel, Alysson Raniere
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Mostrar el registro completo del ítemResumen
Este trabalho apresenta uma análise quantitativa do projeto, previsão do desempenho e testes práticos dos conversores buck e meia ponte LLC ressonante, como solução para o estágio de controle de potência na realização de um driver de 180 W aplicado a iluminação pública com LEDs. Como ponto de partida da proposta foi utilizado um produto de mercado da empresa Zagonel Ltda. Requisitos normativos para luminárias públicas LED trazidos pela portaria nº 20 do INMETRO estipulam condições de operação para o dispositivo. Estas condições estão vinculadas à qualidade de energia, à compatibilidade eletromagnética e à eficácia luminosa, sendo esta última diretamente ligada à eficiência do sistema, propiciando a discussão de topologias alternativas para soluções mais tradicionais. O conversor meia ponte LLC ressonante vem sendo amplamente estudado como possibilidade para circuitos de acionamento LED, com a premissa de aumento da frequência de comutação e consequente redução dos elementos de filtro, proporcionados pela operação do mesmo em condições de transição com zero de tensão no inversor e zero de corrente no retificador. Além disso, esta topologia de conversor traz consigo isolação através de um transformador de alta frequência. Contudo, a implementação de conversores com mais elementos ativos e passivos possui uma maior complexidade de projeto perante a concepção de circuitos básicos como o conversor buck. A determinação dos parâmetros de projeto e das principais condições da eficiência dos conversores buck e meia ponte LLC ressonante são revisadas neste trabalho. Para a validação da análise, projetos do conversor buck com frequências de trabalho de 33 kHz, 60 kHz e 100 kHz, e projetos para o conversor LLC Ressonante com as frequências de 100kHz, 140kHz, 180kHz e 220kHz são avaliados. Os testes realizados demonstram que a eficiência total dos conversores são muito próximas em algumas condições de projeto, mostrando que o estudo das perdas para cada componente se faz necessária. Como características fundamentais de realização dos projetos, os custos e os volumes ocupados pelos componentes presentes nas soluções também são analisados, sendo notória a desvantagem em preço para a solução implementando o circuito ressonante.
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