https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/10251
File | Description | Size | Format | |
---|---|---|---|---|
denisdecastropereira.pdf | 9.23 MB | Adobe PDF | ![]() View/Open |
DC Field | Value | Language |
---|---|---|
dc.contributor.advisor1 | Braga, Henrique Antônio Carvalho | - |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/ | pt_BR |
dc.contributor.advisor-co1 | Tofoli, Fernando Lessa | - |
dc.contributor.referee1 | Almeida, Pedro Santos | - |
dc.contributor.referee2 | Soares, Guillherme Marcio | - |
dc.contributor.referee3 | Prado, Ricardo Nederson do | - |
dc.contributor.referee4 | Pereira, Heverton Augusto | - |
dc.creator | Pereira, Dênis de Castro | - |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/ | pt_BR |
dc.date.accessioned | 2019-07-08T21:20:40Z | - |
dc.date.available | 2020-07-01 | - |
dc.date.available | 2019-07-08T21:20:40Z | - |
dc.date.issued | 2019-03-28 | - |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/10251 | - |
dc.description.abstract | This work is focused on the theoretical and experimental evaluation of extra-high current (EHC) chip-on-board (COB) light emitting diodes (LEDs), which feature extra-high luminous flux (up to 60 klm). The conception of high-frequency power electronic converters for this extra-high current application is also proposed. This thesis aims to propose a specific approach for EHC COB LEDs and, consequently, the investigation of two-stage drivers for the accurate operation at extra-high current and high power levels. Initially, the study presents a general introduction concerning the actual scenario and applications of solid-state lighting (SSL) based on high power levels and high luminous flux. In this context, an extensive literature technical review on the COB LED technology is carried out. An Improved Photoelectrothermal (IPET) modeling, which considers some key thermal parameters variations, i.e., the heat dissipation factor and the device junction resistance, is also evaluated concerning an EHC COB LED specific model that significantly modifies and improves the luminous flux prediction. The design methodologies are presented and applied to a 600-W EHC COB LED luminaire, which presents a typical power level required in wide outdoor environments such as sport stadiums and courts, airport highways, marine beacons, mining, and specific industrial applications. Some particular drivers are then presented for EHC COB LED applications, while the limitations of single-stage topologies as high energy reprocessing and poor efficiency for high current levels are addressed and properly referenced. In order to overcome such limitations, two-stage driving alternatives are proposed as reliable approaches for EHC COB LEDs. Besides, topologies with power control capability based on the interleaving technique are analyzed aiming at improved efficiency and controllability. Experimental results show high power factor (0.99), reduced total current harmonic distortion (in compliance with international power quality standards), high efficiency (over 90%), long lifespan due to the use of only film capacitors, and good output current control with dimming capability. | pt_BR |
dc.description.resumo | O presente trabalho tem como principal objetivo a avaliação teórica e experimental de diodos emissores de luz (LEDs, do inglês Light Emitting Diodes) integrados do tipo COB (do inglês, chip-on-board) de extra-alta corrente (EHC, do inglês extra-high current), da ordem de 12 A, e elevado fluxo luminoso, bem como a concepção de controladores dedicados comutados em alta frequência. Esta tese de doutorado propõe uma abordagem específica aplicada à avaliação de EHC COB LEDs, à concepção de sua modelagem fotoeletrotérmica e ao estudo de circuitos de acionamento dedicados a tais aplicações. O trabalho apresenta, inicialmente, uma introdução geral sobre o cenário atual de LEDs em aplicações que requerem altas potências e, consequentemente, elevados níveis de fluxo luminoso. Assim, uma abrangente revisão bibliográfica sobre os COB LEDs é apresentada e contextualizada. Na sequência, uma caracterização fotoeletrotérmica (ou PET, do inglês photoelectrothermal) aprimorada, específica para EHC COB LEDs, é devidamente avaliada considerando variações nos principais parâmetros térmicos do dispositivo aliadas às suas modelagens estática e dinâmica. Metodologias de projeto são apresentadas e aplicadas a uma luminária de 600 W, sendo este um nível típico da potência empregada em iluminação de ambientes exteriores extensos, tais como estádios, quadras esportivas, faróis marítimos, mineração e aplicações industriais específicas. São apresentados, então, alguns circuitos de acionamento dedicados às aplicações nas quais altas correntes são necessárias. Devido às limitações associadas aos circuitos de acionamento de estágio único, tais como grande processamento de energia e baixa eficiência, conversores de dois estágios são propostos como alternativas dedicadas aos EHC COB LEDs. Topologias para controle de potência baseadas em conexões entrelaçadas são, então, avaliadas visando maior eficiência e controlabilidade. Os resultados obtidos para o circuito de acionamento em malha fechada mostram elevado fator de potência (0,99), reduzida taxa de distorção harmônica da corrente de entrada, rendimento elevado (acima de 90%) para altos níveis de corrente, longa vida útil e controle da corrente de saída com capacidade de controle de intensidade luminosa. | pt_BR |
dc.language | por | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF) | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.publisher.department | ICE – Instituto de Ciências Exatas | 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.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | * |
dc.subject | Circuitos de acionamento de LEDs | pt_BR |
dc.subject | Iluminação de exteriores (floodlighting) | pt_BR |
dc.subject | LEDs chip-on-board (COB) de extra-alta corrente (EHC) | pt_BR |
dc.subject | Modelagem fotoeletrotérmica aprimorada (IPET) | pt_BR |
dc.subject | High current LED drivers | pt_BR |
dc.subject | Outdoor floodlighting | pt_BR |
dc.subject | Extra-high current (EHC) chip-on-board (COB) LEDs | pt_BR |
dc.subject | Improved photoelectrothermal (IPET) modeling | pt_BR |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA | pt_BR |
dc.title | Diodos emissores de luz integrados de alta corrente (EHC COB LEDs): caracterização e circuitos de acionamento | pt_BR |
dc.type | Tese | pt_BR |
Appears in Collections: | Doutorado em Engenharia Elétrica (Teses) |
This item is licensed under a Creative Commons License