Export Ready — 

Sistemas eletrônicos com elevado fator de potência de estágio único e sem capacitores eletrolíticos para acionar LEDs de potência

Bibliographic Details
Main Author: Fonseca, Zito Palhano da
Publication Date: 2014
Format: Master thesis
Language: por
Source: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
Download full: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/1575
Summary: Two single-stages high-power-factors converters without DC bus electrolytic capacitors for power LEDs applications are proposed in this work. The power factor correction of the first proposed topology is obtained through direct link of one boost inductor connected between the output inverter stage and two capacitors placed before of input bridge rectifier. In the second proposed lighting system, the power factor correction is performed by two magnetically coupled inductors placed at input bridge rectifier that also operate with the two input capacitors and the output inverter stage. In this case, the coupled inductors magnetic fluxes are complementary and their core is reduced when compared with the inductor of the first proposal. In both converters the input voltage provides instantaneous ripple current with twice switching frequency of the output inverter and the input filter inductor is reduced. To obtain continuous current on the LEDs, one output rectifier placed between output inverter stage and a neutron point (NP) of the two DC bus capacitors is used. The LEDS current is limited by a serie inductor. Through steady-state operation the main theorical waveforms as well as the converters design methodologies are presented. To verify the theoretical analysis carried out, simulation and experimental results are also presented. To verify the theoretical analysis, also simulation and experimental results using 12 LEDs connected in series with a power of 45 W, suplied at 127 V and 220 V are presented to validate the methodology proposed projects.
id UTFPR-12_615784ef08ff5cc62db0a3c924c63e96
oai_identifier_str oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/1575
network_acronym_str UTFPR-12
network_name_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
repository_id_str
spelling Sistemas eletrônicos com elevado fator de potência de estágio único e sem capacitores eletrolíticos para acionar LEDs de potênciaDiodos emissores de luzFator de potênciaIluminaçãoLight emitting diodesElectric power factorLightingTwo single-stages high-power-factors converters without DC bus electrolytic capacitors for power LEDs applications are proposed in this work. The power factor correction of the first proposed topology is obtained through direct link of one boost inductor connected between the output inverter stage and two capacitors placed before of input bridge rectifier. In the second proposed lighting system, the power factor correction is performed by two magnetically coupled inductors placed at input bridge rectifier that also operate with the two input capacitors and the output inverter stage. In this case, the coupled inductors magnetic fluxes are complementary and their core is reduced when compared with the inductor of the first proposal. In both converters the input voltage provides instantaneous ripple current with twice switching frequency of the output inverter and the input filter inductor is reduced. To obtain continuous current on the LEDs, one output rectifier placed between output inverter stage and a neutron point (NP) of the two DC bus capacitors is used. The LEDS current is limited by a serie inductor. Through steady-state operation the main theorical waveforms as well as the converters design methodologies are presented. To verify the theoretical analysis carried out, simulation and experimental results are also presented. To verify the theoretical analysis, also simulation and experimental results using 12 LEDs connected in series with a power of 45 W, suplied at 127 V and 220 V are presented to validate the methodology proposed projects.Este trabalho propõe a utilização de dois conversores de estágio único e elevado fator de potência para acionar LEDs de potência sem a utilização de capacitores eletrolíticos no barramento CC. Ambas as topologias podem operar com entrada universal, dimerização da corrente de saída e comando auto-oscilante. No entanto o número de dispositivos semicondutores é maior em relação aos conversores estáticos de energia convencionais. A correção do fator de potência do primeiro conversor proposto é obtida através de uma conexão direta realizada por um indutor inserido entre o estágio inversor de saída e dois capacitores conectados antes do estágio retificador de entrada criando um caminho alternativo para a corrente fornecida pela fonte de alimentação CA entre estes estágios. O segundo conversor realiza a correção do fator de potência através de dois indutores acoplados magneticamente conectados na entrada da ponte retificadora. Estes indutores também operam em conjunto com os dois capacitores de entrada e, por possuírem acoplamento subtrativo, processam energia de forma complementar propiciando um volume de núcleo reduzido em relação ao indutor da primeira topologia proposta. Em ambas as topologias apresentadas, a corrente da fonte de alimentação CA fornece energia instantânea com o dobro da frequência de comutação aplicada ao estágio inversor, permitindo a redução do filtro LC necessário na entrada do sistema. As correntes contínuas aplicadas aos LEDs das duas topologias são obtidas através de pontes retificadoras com filtros capacitivos conectados entre os estágios inversores e os pontos centrais de dois capacitores dos barramentos CC. Resultados de simulação e experimentais utilizando 12 LEDs conectados em série com potência total de 45 W, alimentados em 127 V e 220 V são apresentados para validarem as metodologias de projetos propostas.Universidade Tecnológica Federal do ParanáPonta GrossaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaNascimento, Claudinor BitencourtKaster, Mauricio dos SantosFonseca, Zito Palhano da2016-02-23T22:20:09Z2016-02-23T22:20:09Z2014-08-29info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfFONSECA, Zito Palhano. Sistemas eletrônicos com elevado fator de potência de estágio único e sem capacitores eletrolíticos para acionar LEDs de potência. 2014. 182 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2014.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/1575porreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccess2016-02-24T06:00:21Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/1575Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.bropendoar:2016-02-24T06:00:21Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
dc.title.none.fl_str_mv Sistemas eletrônicos com elevado fator de potência de estágio único e sem capacitores eletrolíticos para acionar LEDs de potência
title Sistemas eletrônicos com elevado fator de potência de estágio único e sem capacitores eletrolíticos para acionar LEDs de potência
spellingShingle Sistemas eletrônicos com elevado fator de potência de estágio único e sem capacitores eletrolíticos para acionar LEDs de potência
Fonseca, Zito Palhano da
Diodos emissores de luz
Fator de potência
Iluminação
Light emitting diodes
Electric power factor
Lighting
title_short Sistemas eletrônicos com elevado fator de potência de estágio único e sem capacitores eletrolíticos para acionar LEDs de potência
title_full Sistemas eletrônicos com elevado fator de potência de estágio único e sem capacitores eletrolíticos para acionar LEDs de potência
title_fullStr Sistemas eletrônicos com elevado fator de potência de estágio único e sem capacitores eletrolíticos para acionar LEDs de potência
title_full_unstemmed Sistemas eletrônicos com elevado fator de potência de estágio único e sem capacitores eletrolíticos para acionar LEDs de potência
title_sort Sistemas eletrônicos com elevado fator de potência de estágio único e sem capacitores eletrolíticos para acionar LEDs de potência
author Fonseca, Zito Palhano da
author_facet Fonseca, Zito Palhano da
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Nascimento, Claudinor Bitencourt
Kaster, Mauricio dos Santos
dc.contributor.author.fl_str_mv Fonseca, Zito Palhano da
dc.subject.por.fl_str_mv Diodos emissores de luz
Fator de potência
Iluminação
Light emitting diodes
Electric power factor
Lighting
topic Diodos emissores de luz
Fator de potência
Iluminação
Light emitting diodes
Electric power factor
Lighting
description Two single-stages high-power-factors converters without DC bus electrolytic capacitors for power LEDs applications are proposed in this work. The power factor correction of the first proposed topology is obtained through direct link of one boost inductor connected between the output inverter stage and two capacitors placed before of input bridge rectifier. In the second proposed lighting system, the power factor correction is performed by two magnetically coupled inductors placed at input bridge rectifier that also operate with the two input capacitors and the output inverter stage. In this case, the coupled inductors magnetic fluxes are complementary and their core is reduced when compared with the inductor of the first proposal. In both converters the input voltage provides instantaneous ripple current with twice switching frequency of the output inverter and the input filter inductor is reduced. To obtain continuous current on the LEDs, one output rectifier placed between output inverter stage and a neutron point (NP) of the two DC bus capacitors is used. The LEDS current is limited by a serie inductor. Through steady-state operation the main theorical waveforms as well as the converters design methodologies are presented. To verify the theoretical analysis carried out, simulation and experimental results are also presented. To verify the theoretical analysis, also simulation and experimental results using 12 LEDs connected in series with a power of 45 W, suplied at 127 V and 220 V are presented to validate the methodology proposed projects.
publishDate 2014
dc.date.none.fl_str_mv 2014-08-29
2016-02-23T22:20:09Z
2016-02-23T22:20:09Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv FONSECA, Zito Palhano. Sistemas eletrônicos com elevado fator de potência de estágio único e sem capacitores eletrolíticos para acionar LEDs de potência. 2014. 182 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2014.
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/1575
identifier_str_mv FONSECA, Zito Palhano. Sistemas eletrônicos com elevado fator de potência de estágio único e sem capacitores eletrolíticos para acionar LEDs de potência. 2014. 182 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2014.
url http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/1575
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Ponta Grossa
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Ponta Grossa
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron:UTFPR
instname_str Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron_str UTFPR
institution UTFPR
reponame_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
collection Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
repository.mail.fl_str_mv riut@utfpr.edu.br
_version_ 1834836437018607616