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Síntese de conversores ressonantes com alto fator de potência e alta eficiência para o acionamento de diodos emissores de luz

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dc.contributor.advisor1 Braga, Henrique Antônio Carvalho
dc.contributor.advisor1Lattes http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780832H2 pt_BR
dc.contributor.advisor-co1 Dalla Costa, Marco Antonio
dc.contributor.advisor-co1Lattes http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4765177T4 pt_BR
dc.contributor.referee1 Perin, Arnaldo José
dc.contributor.referee1Lattes http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787054E1 pt_BR
dc.contributor.referee2 Álvarez, José Marcos Alonso
dc.contributor.referee2Lattes http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4354250P3 pt_BR
dc.contributor.referee3 Ferreira, André Augusto
dc.contributor.referee3Lattes http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4768311U6 pt_BR
dc.contributor.referee4 Barbosa, Pedro Gomes
dc.contributor.referee4Lattes http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4791209P8 pt_BR
dc.creator Almeida, Pedro Santos
dc.creator.Lattes http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4206164D6 pt_BR
dc.date.accessioned 2016-02-26T12:01:23Z
dc.date.available 2016-02-11
dc.date.available 2016-02-26T12:01:23Z
dc.date.issued 2014-12-11
dc.identifier.uri https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/704
dc.description.abstract This work presents a study regarding the driving of light-emitting diodes (LEDs) fed from mains power. This study involves an analysis of the thermal, electrical and photometrical characteristics of the LEDs, aiming an adequate static and dynamical characterization of the load. Then, with the goal of proposing driving converters with a superior global efficiency, it is proposed the use of resonant conversion as the power control stage of the LED drivers. This stage is preceded by a power factor pre-regulator stage, so that a low total harmonic distortion on the input current can be achieved. A systematic study of the power factor correction topologies and resonant converters which might compose each of these two stages is done, therefore compiling the characteristics, advantages and disadvantages of each for the driving of LEDs. From this study, it was proposed an integrated converter structure of a resonant converter with a high power factor pre-regulator, which showed good compliance when driving an LED load composed of 72 series-associated LEDs, with nominal power of ca. 100 W. A prototype of the proposed converter has reached a global efficiency above 92%, with a power factor greater than 0.97 and total harmonic distortion of input current of ca. 20%, along with total compliance with the power quality parameters imposed by national and international standards. The design of this converter also permitted the elimination of the electrolytic capacitors from within the power circuitry of the prototype through capacitance reduction; only metalized film capacitors were employed, contributing to enhance the lifespan of the converter, making it compatible with the lifespan of the LEDs being driven. pt_BR
dc.description.resumo Este trabalho apresenta um estudo sobre o acionamento de diodos emissores de luz (LEDs) a partir da rede elétrica. Este estudo envolve uma análise sobre as características térmicas, elétricas e fotométricas dos LEDs visando a adequada caracterização estática e dinâmica da carga. Em seguida, com o objetivo de propor conversores com uma eficiência global superior, propõe-se a utilização de conversores ressonantes como estágio de controle de potência. Este estágio é precedido de um estágio pré-regulador do fator de potência, de forma a garantir uma baixa distorção harmônica total da corrente drenada da rede. Um estudo sistemático acerca das topologias de correção do fator de potência e de conversores ressonantes que podem compor cada um destes dois estágios é feito, visando compilar as características, vantagens e desvantagens de cada uma para o acionamento de LEDs. A partir deste estudo, foi possível propor uma estrutura integrada de conversor ressonante com um pré-regulador de alto fator de potência, que se mostrou adequado para acionar uma carga de 72 LEDs associados em série, com uma potência nominal aproximada de 100 W. O protótipo do conversor proposto atingiu uma eficiência global acima de 92%, com um fator de potência superior a 0,97 e distorção harmônica da corrente de entrada de cerca de 20%, com total observância aos parâmetros de qualidade de energia impostas pelas normatizações nacional e internacional. O projeto deste conversor também permitiu a eliminação dos capacitores eletrolíticos no circuito de potência do protótipo através da redução da capacitância; somente foram empregados capacitores de filme metalizado, o que contribui para elevar a vida útil do conversor, compatibilizando-a com a vida útil dos LEDs sendo acionados. pt_BR
dc.description.sponsorship CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior pt_BR
dc.language por pt_BR
dc.publisher Universidade Federal de Juiz de Fora pt_BR
dc.publisher.country Brasil pt_BR
dc.publisher.department Faculdade de Engenharia pt_BR
dc.publisher.program Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica pt_BR
dc.publisher.initials UFJF pt_BR
dc.rights Acesso Aberto pt_BR
dc.subject Diodos emissores de luz pt_BR
dc.subject Correção ativa do fator de potência pt_BR
dc.subject Acionamento de LEDs de potência pt_BR
dc.subject Substituição de capacitores eletrolíticos pt_BR
dc.subject Caracterização Fotoeletrotérmica de LEDs pt_BR
dc.subject Conversores ressonantes pt_BR
dc.subject Light-Emitting Diodes pt_BR
dc.subject Power Factor Correction pt_BR
dc.subject LED Driving pt_BR
dc.subject Electrolytic Capacitor Avoidance pt_BR
dc.subject Photoelectrothermal Characterization of LEDs pt_BR
dc.subject Resonant Converters pt_BR
dc.subject.cnpq CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA pt_BR
dc.title Síntese de conversores ressonantes com alto fator de potência e alta eficiência para o acionamento de diodos emissores de luz pt_BR
dc.type Tese pt_BR


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