Conversor de único estágio para iluminação pública empregando módulos leds impondo potência nominal em condições de falhas parciais na carga
| Ano de defesa: | 2024 |
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| Orientador(a): | |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Ponta Grossa Brasil Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica UTFPR |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/35594 |
Resumo: | A street lighting system employing power LEDs distributed in four modules is presented in this work. The system contains a single stage converter derived using the charge pump concept, alloying power factor correction attending international standards, even with low bus voltage. The load is composed of four LED modules totaling around 100 W, each module is connected in parallel with the capacitors of two doubler-rectifiers. Each one of these rectifiers is connected to one of the windings of a coupled inductor, thus limiting the load current and maintaining nominal output power in case of one or two LED string failure. The operating principle of the proposed converter in a steady state is presented so that both the mathematical model and a design methodology can be developed. Computational simulation and experimental results for the converter operating with a nominal power and input voltage of 127 V, in addition to an efficiency close to 93%, are presented, validating the study developed in this work. |
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Conversor de único estágio para iluminação pública empregando módulos leds impondo potência nominal em condições de falhas parciais na cargaSingle stage converter for street lighting using multiple led modules applying nominal output power in partial load failureDiodos emissores de luzConversores de frequênciaFator de potênciaFalhas de energia elétricaIluminação elétricaLight emitting diodesFrequency changersElectric power factorElectric power failuresElectric lightingCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAEngenharia/Tecnologia/GestãoA street lighting system employing power LEDs distributed in four modules is presented in this work. The system contains a single stage converter derived using the charge pump concept, alloying power factor correction attending international standards, even with low bus voltage. The load is composed of four LED modules totaling around 100 W, each module is connected in parallel with the capacitors of two doubler-rectifiers. Each one of these rectifiers is connected to one of the windings of a coupled inductor, thus limiting the load current and maintaining nominal output power in case of one or two LED string failure. The operating principle of the proposed converter in a steady state is presented so that both the mathematical model and a design methodology can be developed. Computational simulation and experimental results for the converter operating with a nominal power and input voltage of 127 V, in addition to an efficiency close to 93%, are presented, validating the study developed in this work.Um sistema eletrônico para iluminação pública empregando LEDs de potência distribuídos em quatro módulos é apresentado neste trabalho. O sistema é composto por um conversor de único estágio que utiliza o conceito charge pump, que possibilita a correção do fator de potência dentro das normas internacionais, além de possuir uma baixa tensão de barramento. A carga é composta por quatro módulos LEDs totalizando aproximadamente 100 W, onde cada um dos módulos é conectado em paralelo aos capacitores de dois retificadores dobradores. Cada retificador dobrador é conectado a um dos indutores acoplados, os quais possuem a função de limitar a corrente e impor a potência nominal no sistema mesmo em caso de falha de um ou dois módulos. É apresentado o princípio de funcionamento do conversor proposto em regime permanente de maneira que tanto o modelo matemático quanto uma metodologia de projeto sejam desenvolvidos. Resultados de simulação computacional e experimental, para o conversor operando com potência nominal e tensão de alimentação de entrada de 127 V, além de um rendimento próximo a 93%, são apresentados, validando o estudo desenvolvido neste trabalho.Universidade Tecnológica Federal do ParanáPonta GrossaBrasilPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUTFPRNascimento, Claudinor Bitencourthttps://orcid.org/0000-0003-4374-7190http://lattes.cnpq.br/1112255828947803Nascimento, Claudinor Bitencourthttps://orcid.org/0000-0003-4374-7190http://lattes.cnpq.br/1112255828947803Agostini Junior, Eloihttps://orcid.org/0000-0002-0054-7474http://lattes.cnpq.br/8441361506900775Fonseca, Zito Palhano dahttps://orcid.org/0000-0002-2969-5112http://lattes.cnpq.br/1692971190679647Malschitzky, Alessandro2024-12-10T13:00:16Z2024-12-10T13:00:16Z2024-11-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfMALSCHITZKY, Alessandro. Conversor de único estágio para iluminação pública empregando módulos leds impondo potência nominal em condições de falhas parciais na carga. 2024. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2024.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/35594porhttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2024-12-11T06:10:04Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/35594Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2024-12-11T06:10:04Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false |
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