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Projeto de um capacitor de filtro de saída para redução do flicker e análise da estimativa de vida útil de E-Caps para Aplicação em drivers para LED

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: Fernandes, Andressa da Silva
Orientador(a): Sá Júnior, Edilson Mineiro
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Capacitor eletrolítico
driver para LEDs
Flicker
Link de acesso: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/57071
Resumo: This work aims to analyze and design the output filter capacitor in ca-cc drivers for LEDs, in order to obtain the proportion of the output current ripple and the intrinsic resistance of the LEDs in the design of the output filter capacitor. Thus, it is possible to estimate the useful life of the E-Caps, making it possible to obtain the necessary parameters to allow the useful life of the E-Caps to be increased, enabling its application in systems that require a longer useful life. From all analyzes, a resonant AC-DC converter single-stage based topology of switched capacitors, has been proposed. For a power of approximately 90 W, the converter obtained an output current ripple of 49 mA and a final efficiency of 94.639%. However, due to the MOSFET's intrinsic capacitance interfering with the discharge of the input filter capacitor and resonating with the inductance, the presented circuit has been modified. With the modification of the proposed circuit, it was possible to eliminate the resonance between the input filter and the inductor capacitance. In this way, an output current ripple of 40 mA and a final efficiency of 94.1% were obtained. Prototypes were developed to evaluate and validate the proposals, while the results are properly presented and discussed.
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Thus, it is possible to estimate the useful life of the E-Caps, making it possible to obtain the necessary parameters to allow the useful life of the E-Caps to be increased, enabling its application in systems that require a longer useful life. From all analyzes, a resonant AC-DC converter single-stage based topology of switched capacitors, has been proposed. For a power of approximately 90 W, the converter obtained an output current ripple of 49 mA and a final efficiency of 94.639%. However, due to the MOSFET's intrinsic capacitance interfering with the discharge of the input filter capacitor and resonating with the inductance, the presented circuit has been modified. With the modification of the proposed circuit, it was possible to eliminate the resonance between the input filter and the inductor capacitance. In this way, an output current ripple of 40 mA and a final efficiency of 94.1% were obtained. Prototypes were developed to evaluate and validate the proposals, while the results are properly presented and discussed.Este trabalho tem como objetivo específico a análise e projeto do capacitor de filtro de saída em drivers ca-cc para LEDs, com o intuito de obter a relação da ondulação de corrente de saída e da resistência intrínseca dos LEDs no dimensionamento do capacitor de filtro de saída. Assim, é possível realizar uma estimativa de vida útil do E-Caps possibilitando obter os parâmetros necessários para permitir que a vida útil dos E-Caps será aumentada, viabilizando a sua aplicação em sistemas que requerem uma maior vida útil. A partir de todas as análises realizadas, um conversor ca-cc ressonante de estágio único, baseado na topologia de capacitores comutados, foi proposto. Para uma potência de aproximadamente 90 W, o conversor obteve uma ondulação de corrente de saída de 49 mA e um rendimento final de 94,639%. Entretanto, devido a capacitância intrínseco do MOSFET interferir na descarga do capacitor de filtro de entrada e entrar em ressonância com a indutância L1 , o circuito apresentado foi modificado. Com a modificação do circuito proposto, foi possível eliminar a ressonância entre a capacitância de filtro de entrada e do indutor L1 . Deste modo, uma ondulação de corrente de saída de 40 mA e um rendimento final de 94,1% foram obtidos. Protótipos foram desenvolvidos para avaliar e validar as propostas, enquanto os resultados são adequadamente apresentados e discutidos.Capacitor eletrolíticodriver para LEDsFlickerProjeto de um capacitor de filtro de saída para redução do flicker e análise da estimativa de vida útil de E-Caps para Aplicação em drivers para LEDDesign of an output filter capacitor to reduce flicker and analysis of the estimated life of E-Caps for application in LED driversinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFCinfo:eu-repo/semantics/openAccessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/57071/6/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD56ORIGINAL2020_dis_adsfernandes.pdf2020_dis_adsfernandes.pdfFERNANDES, A. S. Projeto de um capacitor de filtro de saída para redução do flicker e análise da estimativa de vida útil de E-Caps para Aplicação em drivers para LED. 2020. 161f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e Computação) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Computação, Campus de Sobral, Universidade Federal do Ceará, Sobral, 2020.application/pdf8654184http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/57071/5/2020_dis_adsfernandes.pdfefa350666ae4764c481396a4cc28f396MD55riufc/570712021-03-10 17:11:47.134oai:repositorio.ufc.br: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Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2021-03-10T20:11:47Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false
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