Aprimoramento da estimativa do fluxo luminoso e metodologia de projeto para sistemas de iluminação que utilizam diodos emissores de luz
| Ano de defesa: | 2016 |
|---|---|
| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| dARK ID: | ark:/26339/0013000013648 |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Santa Maria
BR Engenharia Elétrica UFSM Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica |
| 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/1/8583 |
Resumo: | The understanding of the interrelationships among the photometrical, electrical and thermal (photo-electro-thermal) parameters is extremely important to design lighting systems based on light-emitting diodes (LEDs), because the LEDs are highly influenced by these conditions. The efficacy and lifespan of an LED system that uses even the best LEDs, commercially available, will be only a fraction of what it would be if the electrical, thermal and optical design is poorly designed. This work proposes an improvement in the estimative of the luminous flux using photo-electro-thermal parameters, without needing any laboratory test. When designing an LED lighting system, it is possible to get almost identical results in terms of luminous flux, luminous efficacy and lifetime by scaling the parameters: intensity of the LED current, the amount of LEDs and the system design cooling. Therefore, a design methodology for LED lighting systems is also proposed. This methodology provides the creation of a design space where the designer can directly identify: the value of the luminous efficacy, thermal resistance of the heatsink and junction temperature when varying the number of LEDs and the direct current, without performing any laboratory testing or using some simulation software with high computational cost. Thus, the designer can set the initial design faster and relate it to the costs involved. Experimental tests were performed in order to validate the proposed design methodology. |
| id |
UFSM_4cee36e157bbf9740c228ec3a4088939 |
|---|---|
| oai_identifier_str |
oai:repositorio.ufsm.br:1/8583 |
| network_acronym_str |
UFSM |
| network_name_str |
Manancial - Repositório Digital da UFSM |
| repository_id_str |
|
| spelling |
Aprimoramento da estimativa do fluxo luminoso e metodologia de projeto para sistemas de iluminação que utilizam diodos emissores de luzImproved luminous flux estimation and design methodology for leds systemsMetodologia de projeto para sistemas a LEDDiodos emissores de luzTeoria fotoeletrotérmicaDesign methodology for LED systemsLight-emitting diodesPhotoelectro-thermal theoryCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAThe understanding of the interrelationships among the photometrical, electrical and thermal (photo-electro-thermal) parameters is extremely important to design lighting systems based on light-emitting diodes (LEDs), because the LEDs are highly influenced by these conditions. The efficacy and lifespan of an LED system that uses even the best LEDs, commercially available, will be only a fraction of what it would be if the electrical, thermal and optical design is poorly designed. This work proposes an improvement in the estimative of the luminous flux using photo-electro-thermal parameters, without needing any laboratory test. When designing an LED lighting system, it is possible to get almost identical results in terms of luminous flux, luminous efficacy and lifetime by scaling the parameters: intensity of the LED current, the amount of LEDs and the system design cooling. Therefore, a design methodology for LED lighting systems is also proposed. This methodology provides the creation of a design space where the designer can directly identify: the value of the luminous efficacy, thermal resistance of the heatsink and junction temperature when varying the number of LEDs and the direct current, without performing any laboratory testing or using some simulation software with high computational cost. Thus, the designer can set the initial design faster and relate it to the costs involved. Experimental tests were performed in order to validate the proposed design methodology.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorO entendimento das inter-relações entre os parâmetros fotométricos, elétricos e térmicos (fotoeletrotérmicos) é extremamente importante para sistemas de iluminação que utilizam diodos emissores de luz (LEDs), pois os LEDs são extremamente sensíveis a estas condições. A eficácia e vida útil de um sistema que utiliza até mesmo os melhores LEDs do mercado será apenas uma fração do que seria se o projeto elétrico, térmico ou óptico for mal concebido. Este trabalho propõe um aprimoramento da estimativa do fluxo luminoso utilizando parâmetros fotoeletrotérmicos, sem a necessidade de realizar nenhum ensaio laboratorial. Ao projetar um sistema de iluminação a LEDs pode-se chegar a resultados quase idênticos em termos de fluxo luminoso, eficácia luminosa e vida útil dimensionando-se os seguintes parâmetros: intensidade da corrente direta aplicada, o número de LEDs utilizados e o dimensionamento do sistema de arrefecimento. Portanto, uma metodologia de projeto para sistemas de iluminação a LED também é proposta. Essa metodologia proporciona a criação de um espaço de projeto no qual o projetista pode identificar diretamente qual é o valor da eficácia luminosa, da resistência térmica do dissipador e da temperatura de junção quando são variados o número de LEDs e a corrente direta, sem realizar qualquer ensaio laboratorial ou usar algum software de simulação com alto custo computacional. Dessa maneira, o projetista pode definir o projeto inicial mais rapidamente e já relacionar os custos envolvidos. Testes experimentais foram realizados para validar o aprimoramento da estimativa de fluxo e da metodologia de projeto proposta.Universidade Federal de Santa MariaBREngenharia ElétricaUFSMPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaDalla Costa, Marco Antôniohttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4765177T4Prado, Ricardo Nederson dohttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780705P3Bender, Vitor Cristianohttp://lattes.cnpq.br/6015559740622811Chies, Leandro2017-05-292017-05-292016-03-31info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfapplication/pdfCHIES, Leandro. Improved luminous flux estimation and design methodology for leds systems. 2016. 127 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2016.http://repositorio.ufsm.br/handle/1/8583ark:/26339/0013000013648porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2022-08-18T15:02:20Zoai:repositorio.ufsm.br:1/8583Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/PUBhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.com||manancial@ufsm.bropendoar:2022-08-18T15:02:20Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false |
| dc.title.none.fl_str_mv |
Aprimoramento da estimativa do fluxo luminoso e metodologia de projeto para sistemas de iluminação que utilizam diodos emissores de luz Improved luminous flux estimation and design methodology for leds systems |
| title |
Aprimoramento da estimativa do fluxo luminoso e metodologia de projeto para sistemas de iluminação que utilizam diodos emissores de luz |
| spellingShingle |
Aprimoramento da estimativa do fluxo luminoso e metodologia de projeto para sistemas de iluminação que utilizam diodos emissores de luz Chies, Leandro Metodologia de projeto para sistemas a LED Diodos emissores de luz Teoria fotoeletrotérmica Design methodology for LED systems Light-emitting diodes Photoelectro-thermal theory CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA |
| title_short |
Aprimoramento da estimativa do fluxo luminoso e metodologia de projeto para sistemas de iluminação que utilizam diodos emissores de luz |
| title_full |
Aprimoramento da estimativa do fluxo luminoso e metodologia de projeto para sistemas de iluminação que utilizam diodos emissores de luz |
| title_fullStr |
Aprimoramento da estimativa do fluxo luminoso e metodologia de projeto para sistemas de iluminação que utilizam diodos emissores de luz |
| title_full_unstemmed |
Aprimoramento da estimativa do fluxo luminoso e metodologia de projeto para sistemas de iluminação que utilizam diodos emissores de luz |
| title_sort |
Aprimoramento da estimativa do fluxo luminoso e metodologia de projeto para sistemas de iluminação que utilizam diodos emissores de luz |
| author |
Chies, Leandro |
| author_facet |
Chies, Leandro |
| author_role |
author |
| dc.contributor.none.fl_str_mv |
Dalla Costa, Marco Antônio http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4765177T4 Prado, Ricardo Nederson do http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780705P3 Bender, Vitor Cristiano http://lattes.cnpq.br/6015559740622811 |
| dc.contributor.author.fl_str_mv |
Chies, Leandro |
| dc.subject.por.fl_str_mv |
Metodologia de projeto para sistemas a LED Diodos emissores de luz Teoria fotoeletrotérmica Design methodology for LED systems Light-emitting diodes Photoelectro-thermal theory CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA |
| topic |
Metodologia de projeto para sistemas a LED Diodos emissores de luz Teoria fotoeletrotérmica Design methodology for LED systems Light-emitting diodes Photoelectro-thermal theory CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA |
| description |
The understanding of the interrelationships among the photometrical, electrical and thermal (photo-electro-thermal) parameters is extremely important to design lighting systems based on light-emitting diodes (LEDs), because the LEDs are highly influenced by these conditions. The efficacy and lifespan of an LED system that uses even the best LEDs, commercially available, will be only a fraction of what it would be if the electrical, thermal and optical design is poorly designed. This work proposes an improvement in the estimative of the luminous flux using photo-electro-thermal parameters, without needing any laboratory test. When designing an LED lighting system, it is possible to get almost identical results in terms of luminous flux, luminous efficacy and lifetime by scaling the parameters: intensity of the LED current, the amount of LEDs and the system design cooling. Therefore, a design methodology for LED lighting systems is also proposed. This methodology provides the creation of a design space where the designer can directly identify: the value of the luminous efficacy, thermal resistance of the heatsink and junction temperature when varying the number of LEDs and the direct current, without performing any laboratory testing or using some simulation software with high computational cost. Thus, the designer can set the initial design faster and relate it to the costs involved. Experimental tests were performed in order to validate the proposed design methodology. |
| publishDate |
2016 |
| dc.date.none.fl_str_mv |
2016-03-31 2017-05-29 2017-05-29 |
| 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 |
CHIES, Leandro. Improved luminous flux estimation and design methodology for leds systems. 2016. 127 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2016. http://repositorio.ufsm.br/handle/1/8583 |
| dc.identifier.dark.fl_str_mv |
ark:/26339/0013000013648 |
| identifier_str_mv |
CHIES, Leandro. Improved luminous flux estimation and design methodology for leds systems. 2016. 127 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2016. ark:/26339/0013000013648 |
| url |
http://repositorio.ufsm.br/handle/1/8583 |
| 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 application/pdf |
| dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Santa Maria BR Engenharia Elétrica UFSM Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica |
| publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Santa Maria BR Engenharia Elétrica UFSM Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica |
| dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Manancial - Repositório Digital da UFSM instname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM) instacron:UFSM |
| instname_str |
Universidade Federal de Santa Maria (UFSM) |
| instacron_str |
UFSM |
| institution |
UFSM |
| reponame_str |
Manancial - Repositório Digital da UFSM |
| collection |
Manancial - Repositório Digital da UFSM |
| repository.name.fl_str_mv |
Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM) |
| repository.mail.fl_str_mv |
atendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.com||manancial@ufsm.br |
| _version_ |
1847153486209220608 |