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Title in Portuguese: Conversor CA-CC Flyback trifásico para iluminação pública utilizando LEDS de potência
Title: AC-DC three-phase flyback converter for street lighting using power LEDs
Author: Mendonça, Marcel Ribeiro
Advisor(s): Antunes, Fernando Luiz Marcelo
Co-advisor(s): Sá Júnior, Edilson Mineiro
Keywords: Engenharia elétrica
Capacitores
Corrente elétrica- Controle
Issue Date: 18-Aug-2014
Citation: MENDOÇA, M. R. Conversor CA-CC Flyback trifásico para iluminação pública utilizando LEDS de potência. 2014. 109 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014.
Abstract in Portuguese: Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um conversor CA-CC flyback trifásico, sem capacitor eletrolítico, com correção do fator de potência, aplicado à iluminação pública utilizando LEDs de potência. É realizada uma revisão sobre algumas das principais topologias presentes na literatura aplicadas em iluminação com LEDs. Também, é proposta a utilização de um conversor CA-CC com alimentação trifásica, visando a retirada dos capacitores eletrolíticos do conversor. A confiabilidade dos reatores eletrônicos pode ser aumentada com a retirada dos capacitores eletrolíticos, tendo em vista que a vida útil destes sofre forte influência da temperatura de operação. Um estudo acerca de conversores CA-CC trifásicos derivados da topologia buck-boost também é realizado, e uma topologia trifásica com um interruptor será analisada. Um protótipo desta topologia é desenvolvido, e os resultados de simulação e experimentais comprovam a viabilidade da utilização da mesma em reatores eletrônicos para LEDs. O protótipo apresenta potência de saída de 54 W, com fator de potência de até 0,99 e rendimento de até 77%, utilizando núcleos de ferrite comerciais de baixo custo e dependendo das condições de operação. Este protótipo pode operar em ampla faixa de tensões de entrada, além de possuir uma estratégia de controle por modo corrente de pico, o que reduz os custos do projeto graças à utilização de um controlador de custo reduzido.
Abstract: This paper presents the development of a three-phase AC-DC flyback converter with power factor correction without electrolytic capacitor, applied in street lighting using power LEDs. A review of some of the main topologies in the literature applied on LED lighting is performed. Furthermore, the using of an AC-DC converter with three-phase power supply, in order to withdrawal the electrolytic capacitors of the converter, is also proposed. The lifetime and reliability of AC-DC converters may be increased removing the electrolytic capacitors, considering that its lifetime has strong influence of the operating temperature. A study about three-phase AC-DC converters derived from the buck-boost topology is also performed, and a three-phase topology with one switch is analyzed. A prototype of this topology is developed, and the simulation and experimental results evidence the feasibility of using this technology in AC-DC converter LEDs. The prototype has an output power of 54 W, with power factor up to 0.99 and efficiency up to 77%, using low cost commercial ferrite core, and depending on the operating conditions. This prototype can operate in full-range of input voltages and also has a peak current control strategy, which reduces design costs due the using of a low cost controller.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/10659
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