Procedimento de caracterização do ruído acústico de conversores estáticos aplicados em sistemas de iluminação

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Viera, Eduardo Minuzzi
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
dARK ID: ark:/26339/00130000195g6
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Santa Maria
Brasil
Engenharia Elétrica
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Centro de Tecnologia
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/34410
Resumo: This paper presents the development of a methodology for the acoustic characterization of electronic systems, focusing on a 250 W driver for LED lamp operation, which consists of an LLC resonant converter and a power factor correction stage using a Boost converter. The developed methodology includes acoustic measurements for analyzing the noise emitted by the electronic converters, with frequency spectrum analysis and sound directivity evaluation, enabling a detailed understanding of the noise behavior. Comparisons of the measured acoustic noise are also performed as a function of variables such as load, voltage, and current at the system’s input and output. The measurements were based on the recommendations of Energy Star and ECMA-74. The methodology involved the use of an anechoic chamber and the development of a rotating table. The measurements revealed that the acoustic noise from the LLC converter exhibited a higher amplitude around 11 kHz, with variations in sound pressure levels depending on the operational mode and load configuration. The PFC converter, on the other hand, showed higher acoustic noise amplitude at 120 Hz, while at frequencies above 500 Hz, the noise generated by the converter was close to the background noise level. Finally, it is concluded that this work contributes to the development of a methodology for measuring acoustic noise in electronic systems. The research also broadens the understanding of the interactions between acoustic noise and the operating conditions of electronic converters, emphasizing the importance of detailed characterization methods for practical applications.
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spelling Procedimento de caracterização do ruído acústico de conversores estáticos aplicados em sistemas de iluminaçãoProcedure for characterizing acoustic noise from static converters applied in lighting systemsConversor LLCBoost PFCRuído acústicoDirecionalidade sonoraLLC converterBoost PFCAcoustic noiseSound directionalityCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAThis paper presents the development of a methodology for the acoustic characterization of electronic systems, focusing on a 250 W driver for LED lamp operation, which consists of an LLC resonant converter and a power factor correction stage using a Boost converter. The developed methodology includes acoustic measurements for analyzing the noise emitted by the electronic converters, with frequency spectrum analysis and sound directivity evaluation, enabling a detailed understanding of the noise behavior. Comparisons of the measured acoustic noise are also performed as a function of variables such as load, voltage, and current at the system’s input and output. The measurements were based on the recommendations of Energy Star and ECMA-74. The methodology involved the use of an anechoic chamber and the development of a rotating table. The measurements revealed that the acoustic noise from the LLC converter exhibited a higher amplitude around 11 kHz, with variations in sound pressure levels depending on the operational mode and load configuration. The PFC converter, on the other hand, showed higher acoustic noise amplitude at 120 Hz, while at frequencies above 500 Hz, the noise generated by the converter was close to the background noise level. Finally, it is concluded that this work contributes to the development of a methodology for measuring acoustic noise in electronic systems. The research also broadens the understanding of the interactions between acoustic noise and the operating conditions of electronic converters, emphasizing the importance of detailed characterization methods for practical applications.Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma metodologia para caracterização acústica de sistemas eletrônicos, com foco em um Driver de 250 W para acionamento de lâmpadas de LED, composto por um estágio de correção de fator de potência dado por um conversor Boost, seguido do conversor ressonante LLC. A metodologia desenvolvida inclui medições acústicas para análise do ruído acústico dos conversores eletrônicos, com o espectro de frequências e análise da direcionalidade sonora, permitindo uma compreensão detalhada do comportamento do ruído. Também são realizados comparativos do ruído acústico medido em função de variáveis como carga, tensão e corrente na entrada e saída do sistema. As medições foram baseadas nas recomendações da Energy Star e ECMA-74. A metodologia envolveu o uso de uma câmara anecoica e o desenvolvimento de uma mesa giratória. As medições revelaram que o ruído acústico do conversor LLC apresenta maior amplitude, em torno de 11 kHz, com variação do nível de pressão sonora conforme o modo de operação e configuração de carga. O conversor PFC, por sua vez, mostrou maior amplitude do ruído acústico em 120 Hz. Contudo, em frequências superiores a 500 Hz, o ruído gerado pelo conversor ficou próximo ao nível de ruído de fundo. Por fim, conclui-se que este trabalho apresenta uma contribuição no desenvolvimento de uma metodologia para medição do ruído acústico para sistemas eletrônicos. A pesquisa também amplia o conhecimento sobre as interações entre o ruído acústico e as condições operacionais de conversores eletrônicos, reforçando a importância de métodos de caracterização detalhados para aplicações práticas.Universidade Federal de Santa MariaBrasilEngenharia ElétricaUFSMPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaCentro de TecnologiaSeidel, Álysson Ranierehttp://lattes.cnpq.br/5764635299335289Menke, Maikel FernandoFonseca, William D’AndreaMendonça, Lucas SangoiMareze, Paulo HenriqueViera, Eduardo Minuzzi2025-03-13T11:34:40Z2025-03-13T11:34:40Z2024-11-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/34410ark:/26339/00130000195g6porAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2025-03-13T11:34:40Zoai:repositorio.ufsm.br:1/34410Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/PUBhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.com||manancial@ufsm.bropendoar:2025-03-13T11:34:40Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false
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