Conversor de único estágio com características de fonte de corrente para acionar LEDs de potência

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Araujo, Letícia de
• Orientador(a): Nascimento, Claudinor Bitencourt
• Banca de defesa: Nascimento, Claudinor Bitencourt , Sa Junior, Edilson Mineiro , Agostini Junior, Eloi , Kaster, Mauricio dos Santos
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Ponta Grossa
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Iluminação; Diodos emissores de luz; Fator de potência; Conversores de frequência; Lighting; Light emitting diodes; Electric power factor; Frequency changers
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/24490

Este trabalho apresenta um conversor de único estágio com elevado fator de potência com características de fonte de corrente baseado nos circuitos com topologias Boost PFC e Charge-Pump. O estágio de entrada é composto por um retificador de onda completa, um transformador e capacitores Charge-Pump. A sua integração com o barramento CC é realizada por um estágio de saída, o qual consiste em um retificador onda completa, associado a um filtro capacitivo e a um indutor série ressonante para acionar uma carga de LEDs de potência. Os capacitores Charge-Pump operam para limitar a tensão do barramento CC e reduzir o fator de crista da corrente no indutor de saída, contribuindo para a redução de oscilação na carga. A corrente da indutância magnetizante do transformador tem influência significativa no circuito, não necessitando utilizar filtro indutivo em série com a fonte de alimentação de entrada para eliminar possíveis harmônicos de alta frequência, contribuindo para a redução do número de magnéticos e, consequentemente, para a redução do volume e peso do sistema. O conversor proposto demonstra alto rendimento e fator de potência, e com uma taxa de distorção harmônica total da corrente da fonte de alimentação de entrada (THDi) e oscilação satisfazendo a IEC 61000-3-2 Classe C e a IEEE Std 1789-2015, respectivamente. São apresentadas em detalhes as etapas de operação assim como o modelo matemático completo em regime permanente, possibilitando o projeto e a implementação do conversor. Neste trabalho, é construído um protótipo operando com faixa de tensão de entrada universal (100 a 270 V), frequência de comutação na faixa de 40 a 200 kHz, dimerização em 127 V e 220 V e uma potência de saída nominal de 43 W para evidenciar a viabilidade da metodologia e projeto do sistema de iluminação proposto.