CAPES / Este trabalho apresenta um sistema eletrônico com entrada universal utilizando um retificador SEPIC não isolado para fornecer e controlar a corrente de LEDs de potência. Um Snubber regenerativo que reduz as perdas de comutação e melhora a eficiência do sistema é proposto. Para realizar a dimerização, bem como reduzir a ondulação da corrente nos LEDs, um regulador linear de corrente é conectado na saída do conversor SEPIC. A utilização do regulador linear também permite que o conversor opere com entrada universal sem a utilização de circuitos adicionais. Para evitar perdas excessivas, o regulador é configurado para operar na região limiar da regulação. O ponto de perda mínimo do regulador é ajustado através de um circuito detector de mínimo com o sistema operando em malha fechada. As etapas de operação, as formas de onda e as principais equações do snubber regenerativo aplicado ao SEPIC são descritas no trabalho. Para verificar e validar a análise teórica são apresentados dois protótipos com potências de saída de 42 W e 145 W, variando de 15% a 100%, para o conversor operando com tensão de entrada de 90 a 240 V e alimentado 35 LEDs conectados em série. / This paper presents a universal-input AC electronic lighting system using a non-isolated SEPIC PFC rectifier to drive and control power LEDs currents. One energy regenerative snubber for reducing the converter switching losses and improve the system efficiency is proposed. The dimmable flicker-free current in the LEDs array is obtained through a linear current regulator placed in the SEPIC’s output terminals. In order to reduce the efficiency impairment, the conditions for achieving minimum energy loss in the current regulator are also detailed. Point of minimum energy loss in the linear regulator is adjusted through valley detector circuit in closed loop system operation. The operation stages as well as the theoretical waveforms and main equations at steady state of the proposed SEPIC rectifier using the regenerative snubber are described. To verify the theoretical analysis carried out, experimental results of two prototypes (42 W and 145 W) operating from 90 to 240 V and output power from 15 to 100% for 35 LEDs are also presented.

Orientadores: Adriana Vitorino Rossi, Matthieu Tubino / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-11T04:54:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martins_LucianaFoltram_M.pdf: 1935744 bytes, checksum: f05f16f5c0380e513d0ae7b7af183efe (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O método ASTM D 1209-00 descreve o procedimento para a medida visual da coloração de líquidos levemente coloridos, que envolve a comparação visual entre a coloração de amostras com a coloração de padrões Pt-Co com concentração variando de 1 a 500 na escala do ASTM D 1209-00 (soluções obtidas pela mistura de cloroplatinato de potássio, com concentração na faixa de 1,5x10 a 3,6x10 mol L e cloreto de cobalto hexahidratado nas concentrações de 1,7x10 a 4,2x10 mol L). Sabe-se e foi constatado em teste com voluntários, que há grandes dificuldades de aplicação para as soluções mais diluídas (soluções de concentração 1 a 25 unidades de Pt-Co), que são extremamente claras, de difícil distinção em observações visuais e, em muitos casos, representam as amostras de maior interesse em alguns setores de aplicação. Na tentativa de superar essas dificuldades, desenvolveu-se um equipamento robusto e de baixo custo para análises rápidas. Foi utilizado um diodo emissor de luz (LED) azul como fonte de radiação e um fotodiodo com CI S7183 (Hamamatsu) como detector num conjunto de celas de PVC preto com diferentes opções de caminho óptico e com a opção de uso de tubo de vidro interno para conter as soluções. Foram obtidas curvas analíticas com ajuste de segundo grau com as celas de 340 e 170 mm. Com cela de 85 mm foi obtida curva analítica linear com coeficiente de correlação = 0,9978 entre 25 e 500 unidades de Pt-Co. Com o uso de um tubo de vidro obtiveram-se curvas com ajuste polinomial de segunda ordem com as celas de 170 e 85 mm. Para testar o desempenho do dispositivo desenvolvido, foram utilizadas amostras de bisfenol epóxi, hidroperóxido de cumeno, ácido salicílico em etanol e em solução aquosa de carbonato de sódio 10 % m/v e ciclohexanol. Os resultados apresentaram desvios da ordem de ±1 unidade de Pt-Co, mais precisos do que o método ASTM que apresenta desvios de até ±4 unidades de Pt-Co; com relação à exatidão, houve diferença estatística ao nível de 95 %, o que pode remeter a problemas com o método de referência / Abstract: The ASTM D1209-00 method describes the procedure for the visual measurement of the color of essentially light colored liquids, which involves the visual comparation between the color of the samples with the color of Pt-Co standards solutions, with concentration from 1 to 500 unities of Pt-Co, the ASTM D 1209-00 scale (solutions obtained by mixing potassium chloroplatinate, from 1,5x10 to 3,6x10 mol L and cobalt chloride in the concentrations of 1,7x10 to 4,2x10 mol L). It is kown and was confirmed in tests with volunteers that there and serious difficulties with this method for very diluted solutions (concentration from 1 to 25 unities of Pt-Co), that are extremely clear, hardly distinguished by visual observation, whose in many cases represent the samples of most interest in some application sectors. In an attempt to overcome these difficulties, a robust and low cost device was developed for a rapid analysis. A blue light emitting diode (LED) was used as a radiation source and a Photo IC Diode S7183 (Hamamatsu) as the detector, in a set of black PVC cells with different options of optical path and with the option of using or not an internal glass tube to load the solutions. Analytical curves were obtained with second degree fitting for 340 and 170 mm cells. An 85 mm cell gives linear analytical curve with correlation coefficient = 0.9978, from 25 to 500 units of Pt-Co. With the use of the glass tube, curves with second order polynomial fitting were obtained for 170 and 85 mm cells. The performance of the device developed were tested with samples of epoxy bisfenol, cumene hidroperoxide, salicilic acid in ethanol and in aqueous solution of sodium carbonate 10 % w/v and cyclohexanol. The results presented deviations of the order of ± 1 units of Pt-Co, more precises than the ASTM method, which presents deviations up to ± 4 units of Pt-Co; with respect to the accuracy, there was statistic difference at the level of 95 %, which can be related to problems with the reference method / Mestrado / Quimica Analitica / Mestre em Química

Neste trabalho é apresentado o estudo e o desenvolvimento de um sistema eletrônico de teste, para avaliação de desempenho de diodos emissores de luz poliméricos - PLEDs, ou de mostradores de informações com até 35 PLEDs em matriz passiva produzidos em laboratório. Os requisitos de acionamento e controle, baseados nas características estruturais e elétricas de PLEDs e mostradores de PLEDs, foram cuidadosamente estudados para definição dos circuitos mais adequados para o sistema de controle. O equipamento desenvolvido permite ajustar níveis de tensão e corrente elétricas, freqüência e largura de pulso do sinal de alimentação, de forma a possibilitar variações de emissão de luz nos dispositivos acionados. O sistema foi avaliado utilizando-se um mostrador de informações de PLEDs em matriz passiva, que antes passou por caracterizações estruturais e elétricas, sendo que os resultados serviram para ajuste da região de trabalho da tensão e corrente elétricas e freqüência de alimentação. Os resultados dos testes demonstraram que o circuito projetado atende a todos os requisitos de projeto e aos objetivos para os quais foi proposto. O acionamento do mostrador de referência com o sistema desenvolvido permitiu avaliar o seu desempenho em relação à emissão de luz, analisando características como luminância, cromaticidade e radiometria, frente a variações de tensão e corrente elétricas e largura de pulso do sinal de alimentação. Estas informações permitem a criação de uma base de dados que auxiliam o pesquisador durante a avaliação de desempenho e de reprodutibilidade de PLEDs ou mostradores de PLEDs construídos em laboratório. / In this work it is presented the study and development of an electronic system of test for performance evaluation of polymer light-emitting diodes - PLEDs, or displays with up to 35 PLEDs in passive-matrix produced in laboratory. The drive and control requirements, based in structural and electric characteristics of PLEDs and PLEDs displays, carefully had been studied for definition of adequate circuits for control system. The developed equipment allows adjusting voltage and current levels, frequency and pulse width of signal power, to make possible variations of light emission in the motion devices. The system was evaluated using passive-matrix PLED display, that before passed for structural and electric characterizations, being that the results had served for voltage, current and frequency adjustment of signal power. The tests results had demonstrated that projected circuit takes care of all requirements and objectives for which was considered. The drive of reference display with the developed system allowed to performance evaluate of its light-emitting characteristics, as luminance, chromaticity and photometry, front voltage, current and pulse width variations of signal power. This information allows a database creation that assists researcher during performance evaluation and reproducibility of PLEDs or PLEDs displays produced in laboratory.

Orientador: Carlos Alberto dos Reis Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-20T21:29:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 OtaloraBuitrago_DianaPatricia_M.pdf: 4654440 bytes, checksum: 441fc975cdf8f7e9af7978587263e135 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Este trabalho descreve os procedimentos experimentais e as justificativas que levaram à determinação de uma relação entre a densidade de tensão de ruído em altas frequências e a temperatura da junção de um LED branco de alta eficiência. As medições da densidade de tensão de ruído foram realizadas polarizando o LED com correntes na faixa de 1'mi'A até 326mA e temperaturas de junção desde 24ºC até 120ºC. A realização deste trabalho, que é de cunho exploratório, foi motivada pela busca de mecanismos que permitam a avaliação contínua da temperatura da junção de um LED em operação, tendo em vista sua grande influência na durabilidade do LED. A crescente expansão do uso do LED em lugar das lâmpadas incandescentes e fluorescentes está mudando a indústria da iluminação, trazendo com isto novos desafios. Um destes desafios está na melhoria dos circuitos de acionamento (drivers e fontes de alimentação), que hoje respondem por 59% das falhas nos LEDs. Pesa na confiabilidade destes circuitos a falta do controle da temperatura de junção. Os resultados deste trabalho, apesar de restritos à caracterização de apenas duas amostras de um LED branco de alta eficiência, mostraram nitidamente a presença de um ruído de excesso cuja amplitude tem forte correlação com a temperatura da junção. Foi constatado, nas duas amostras caracterizadas, que a densidade de tensão de ruído medida é equivalente ao que produz um resistor de aproximadamente 13K'ômega' / Abstract: This paper describes the experimental procedures and the reasons that led to determining a relationship between the high-frequencies noise voltage density and the junction temperature of a highefficiency white LED. the measurements of noise voltage density were performed biasing the LED with currents in the range of 1'mi'A up to 326mA and temperatures junction from 24ºC to 120ºC. This work, which is exploratory, was motivated by the search for mechanisms that allow to continually assess the junction temperature of an LED in operation, given its great influence on the lifetime of the LED. The growing expansion of the use of LEDs instead of incandescent and fluorescent bulbs is changing the lighting industry, bringing with it new challenges. One of these challenges is the improvement of the power supplies and driver circuits, which now account for 59% of failures in LEDs. The lack of control of the LED junction temperature in these circuits is one of the issues that respond to their reduces reliability. The outcome of the herein presented work, although only restricted to the characterization of two samples of a high-efficiency white LED, clearly showed the presence of an excess noise whose amplitude has strong correlation with the junction temperature. It was found from the two tested samples, that the measure noise voltage density is equivalent to what is produced by a resistor of approximately 13K'omega' / Mestrado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Mestre em Engenharia Elétrica

Os diodos emissores de luz – Light Emitting Diodes – (LEDs) são uma fonte de luz que estão sendo introduzidas comercialmente, mas com discreta base científica nesta modalidade fototerapêutica. O presente estudo comparou os efeitos angiogênicos da luz laser coerente e colimada à luz LED ausente de coerência e colimação em feridas induzidas em ratos, com fluências diferentes. O modelo experimental consistia da indução de uma ferida circular no quadríceps de 120 ratos, utilizando um “punch" com 15 mm de diâmetro. Os animais foram divididos aleatoriamente em 5 grupos: laser (660 nm) e LED (635 nm), sendo cada um ajustado a 5 J/'CM POT.2' e 20 J/'CM POT.2', além do controle. Após 6 horas da indução das feridas, os grupos tratados recebiam aplicação pontual de contato, e irradiados a cada 24 horas. A angiogênese foi analisada por meio da histomorfometria (H.E), e a contração das feridas pelo software de planimetria, sendo estudados os resultados no 3º, 7º, 14º e 21º dias pós-lesão. Os achados da análise histológica no 3º dia foram determinantes para induzir uma grande eficiência na proliferação de vasos sanguíneos dos grupos tratados em relação ao controle, demonstrando uma taxa próxima da constante no 7º dia, e com discreto aumento no 14º dia, porém com destaque para a tecnologia LED a 5 J/'CM POT.2' (p '< OU =' 0,05). No 21º dia, os grupos fototratados com fluência de 5 J/'CM POT.2' apresentavam valores estatísticos com maior eficiência na angiogênese quando comparados com o grupo laser a 20 J/'CM POT.2, sugerindo que fluências elevadas podem induzir um processo do tipo saturação. Não ocorreu diferença da neovascularização no centro e nas margens da ferida (p '< OU =' 0,05), sugerindo que ocorria uma fotobiomodulação de toda a lesão, favorecendo o crescimento homogêneo dos vasos sanguíneos. Tanto o laser quanto o LED não apresentaram resultados significativos na redução da área das feridas. As fototerapias a laser e LED de baixa intensidade sugeriram que a coerência e a colimação não eram fatores decisivos para induzir alterações nas funções celulares, e sim a banda de absorção do espectro eletromagnético. Ambas as fontes de luz vermelha ajustadas a fluências de 5 J/'CM POT.2' podem demonstrar resultados expressivos no estímulo angiogênico em pele lesada / The light emitting diodes (LEDs) are a source of light that have been commercially introduced, but still with a lack in its scientific basis in this phototherapeutic modality. The present study compared the angiogenics effects of the laser and LED illumination in induced wounds in rat, with fluencies different. The experimental model consisted of the induction of a circular wound on the quadriceps of 120 rats, using a “punch" with 15 mm diameter. Animals were divided randomyzed in 5 groups: laser and LED each device with a dosage of 5 J/'CM POT.2' and 20 J/'CM POT.2', and control. After 6 hours of the induction of the wounds, the treated groups received contact of punctual application, and irradiated every 24 hours. The angiogenesis was studied through the histomorphometric (H.E) and the wounds contraction was photographed and analyzed in the planimetrical software in the 3rd, 7th, 14th and 21st lesion induced days. The discoveries of the histological analysis in the 3rd day revealed larger efficiency in the proliferation of the blood vessels in all irradiated groups in comparison to controls, being a rate near of the constant in the 7th day, following to discreet improves in the 14th, even so with prominence for the LED with 5 J/'CM POT.2'. In the 21st day, the groups phototreatment with fluence of 5 J/'CM POT.2' showed similar statistically values in the larger efficiency in the angiogenesis, when to compare to laser with 20 J/'CM POT.2', suggesting high fluencies can induced a saturation process. The average of the area reduction of the wound didn't present similar statistician values of the treated groups in relation to the control (p '< OU =' 0,05). The phototherapeutic laser and LEDs of low intensity they suggested that the coherence and the collimation were not decisive factors to induce alterations in the cellular functions, but the band of the spectrum electromagnetic. The both red source of light agreements to fluencies of the 5 J/'CM POT.2', they can demonstrate expressive results in the incentive ulcerated skin angiogenic

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Na investigação científica, o desenvolvimento de novas técnicas de produção de filmes com boas propriedades físicas é de grande importância para áreas de pesquisas como a eletrônica orgânica. No entanto, as implicações causadas por campo elétrico, temperatura e pressão positiva em materiais orgânicos constitui um dos pontos importantes a serem bem compreendidos a fim de evitar problemas na eficiência de emissão em diodos emissores de luz poliméricos (PLEDs). Entender e esclarecer os efeitos de interfaces eletrodo/polímero e polímero/polímero, bem como também a aplicação de pressão externa sobre a estabilidade óptica e elétrica dos dispositivos são passos essenciais para a compreensão, e consequentemente desenvolvimento de dispositivos com melhores desempenhos.1 Por este ângulo, neste trabalho investigamos os efeitos de processos externos como: campo elétrico, temperatura e pressão externa sobre a eficiência de emissão do polímero poli(2-metoxi-5-(2'- etil-hexiloxi)-1,4-fenilenovinileno) (MEH-PPV) em filme na estrutura de PLED. Foi possível correlacionar a dependência da fotoluminescência (PL) para diferentes polarizações do laser (linear ou circular), polarização da tensão aplicada (direta ou reversa) e sobre as temperaturas de relaxação molecular (Tß ~220K e Tα ~330K). Além disso, foram investigados os efeitos induzidos pela aplicação de pressão positiva sobre o dispositivo na temperatura próximo da Tß do MEH-PPV, demonstrando uma quebra na simetria de filme amorfo de MEH-PPV spin- coated, cujo efeito pode ser evitado através de tratamentos de annealing dos dispositivos (T > Tg) ou alterando a interface polímero/polímero. Também investigamos o efeito do campo elétrico na estabilidade térmica de dispositivo PLED utilizado o polímero luminescente poli(9,9'-n-dihexil-2,7-fluorenodiilvinileno-alt-1,4-fenilenovinileno) (LAPPS16) como camada ativa. Demonstramos que os perfis dos espectros da fotoluminescência e eletroluminescência são semelhantes, mostrando que os mecanismos envolvidos na geração dos estados excitados não mudam significativamente o processo de recombinação radiativa. No entanto, apesar de terem o mesmo processo fotofísico, mostramos que os processos não radiativos ativados termicamente são bastante diferentes entre a PL e EL, demonstrando que esses dois processos de emissão não são diretamente relacionados. Por fim, realizamos caracterizações ópticas e elétricas de filmes finos, transparentes e flexíveis de seleneto de cobre (Cu2-XSe) demonstrando que é possível sua aplicação como eletrodo injetor de buraco em dispositivos PLEDs apresentando boas propriedades, sendo obtidos através de técnicas simples e de baixo custo. Os diodos emissores foram processados utilizando o Cu2-XSe como eletrodo ânodo e como camada ativa utilizamos o polímero MEH-PPV. Demonstramos que o filme de Cu2-xSe apresentou boa estabilidade elétrica com valores de resistência de folha de ~148 Ω/❑ e energia de bandgap de ~2,3eV, cujos valores são propícios para aplicações em dispositivos eletrônicos. Também mostramos via fotoluminescência e eletroluminescência que os filmes de Cu2-xSe possuem propriedades de emissão e através dos PLEDs utilizando o Cu2- xSe como eletrodo investigamos a barreira de energia para os portadores de carga na interface eletrodo/polímero e analisamos os mecanismos de transportes de cargas presentes nestes dispositivos. / Scientific research to development of new film production techniques with good physical properties is of great importance to research areas such as organic electronics. However, the implications caused by electric field, temperature and positive pressure on organic materials is an important point to be understood in order to avoid problems in the emission efficiency of polymer light emitting diodes (PLEDs). Understand and clarify the effects of electrode/polymer and polymer/polymer interfaces as well as the application of external pressure on the optical and electrical stability of the devices are essential steps towards understanding, and consequently the development of devices with better performances.1 In this sense, this study we investigated the effects of external processes such as: electric field, temperature and external pressure on the emission efficiency poly (2- methoxy-5- (2'-ethyl-hexyloxy) -1,4-phenylenevinylene) (MEH-PPV) film in PLED structure. It was possible to correlate the photoluminescence (PL) depends for different laser polarization (linear or circular), on the polarization voltage (forward and reverse) and on MEH-PPV molecular ß-relaxation (Tß~ 220K) and α-relaxation (Tα ~ 330K) temperatures. Furthermore, we investigated the effects induced by application of positive pressure on device at next temperature Tß MEH-PPV, it showing a break in the symmetry of amorphous film of MEH-PPV spin-coated, the effect can be avoided by annealing treatment the device (T> Tg) or altering the polymer/polymer interface. We also investigated the effect of electric field in the thermal stability of PLED device based on light-emitting polymer poly[(9,9-dihexyl-9H- fluorene-2,7diyl)-1,2-ethenediyl-1,4-phenylene-1,2-ethenediyl] (LAPPS16) as active layer. We showed that profiles of the photoluminescence and electroluminescence spectra are similar, showing that mechanisms involved in the generation of excited states do not significantly change the radiative recombination process. However, despite they have the same photophysical process, we showed that non-radiative processes thermally activated are quite different between the PL and EL, demonstrating that these two emission processes are not directly related. Finally, we performed optical and electrical characterization of thin films, transparent and flexible copper selenide (Cu2-xSe) demonstrating that it is possible its application as hole injector electrode for PLEDs devices exhibiting good properties, being obtained through simple techniques at low cost. Emitting diodes were processed using the Cu2-xSe as anode electrode and as active layer we use the MEH-PPV polymer. We showed that Cu2-xSe film exhibited good electrical stability with sheet resistance values of ~148 Ω/□ and bandgap energy of ~2,3eV, whose values are suitable for applications in electronic devices. We also showed through photoluminescence and electroluminescence that Cu2-xSe films have emission properties and by PLEDs using Cu2-xSe as electrode, we investigated the energy barrier for charge carriers at electrode/polymer interface and we analyzed charge transport mechanisms present in these devices. / Tese (Doutorado)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This work presents an optimization methodology for lighting systems that employ LED. Initially, this work brings a calculation methodology capable of obtaining a thermal resistance of heat sink from their dimensions of area, besides enable optimization of the system through reducing their volume by through of change in the number of finned, length and consequently the weight of heat sink. Subsequently, the thesis present a new optimization methodology that has the objective of find the optimal point of operation lighting system taking into consideration the parameters of application current in the device, luminous flux, junction temperature, thermal resistance heat sink, number of LED and lifetime. An example of project is shown, confirming the theory, where the obtained results through of routine calculation coincided with the values found in experimental. The work also present the development of electronic topologies to power a public lighting system employing LED. Therefore, a driver to power of LED based in the integrated two-flyback converters was proposed. One prototype this system was implemented, where the luminaire provide a power of 63W. The experimental results proved the project methodology through of system satisfactory operation, presenting power factor near unit, high efficiency and a low input current distortion was obtained. / Este trabalho apresenta uma metodologia de otimização para sistemas de iluminação que empregam LEDs. Inicialmente, traz-se uma metodologia de cálculos capaz de obter a resistência térmica de dissipadores de calor a partir de suas dimensões de área, além de possibilitar a otimização do sistema através da redução do volume do mesmo por meio da variação do número de aletas, do comprimento e consequentemente da massa do dissipador. Posteriormente o trabalho apresenta uma nova metodologia de otimização que tem o objetivo de encontrar o ponto ótimo de operação do sistema de iluminação, levando-se em conta os parâmetros de corrente direta aplicada no dispositivo, fluxo luminoso, temperatura de junção, resistência térmica do dissipador, número de LEDs e vida útil dos mesmos. Um exemplo de projeto é demonstrado confirmando a teoria apresentada, onde os resultados obtidos através da rotina de cálculos coincidiram com os valores encontrados experimentalmente. O trabalho também apresenta o desenvolvimento de uma topologia eletrônica para alimentar um sistema de iluminação pública empregando LEDs. Dessa maneira, um driver para acionamento de LEDs baseado na integração de dois conversores flyback foi proposto. Um protótipo desse sistema foi implementado, onde a luminária apresenta uma potência de 63W. Resultados experimentais comprovam a metodologia de projeto através da operação satisfatória do sistema, apresentando fator de potência próximo ao unitário, elevada eficiência e o conteúdo harmônico da corrente de entrada do sistema de iluminação atendeu a norma.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / 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. / O 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.

A utilização de luminárias baseadas em diodos emissores de luz (LED) é uma tendência para iluminação de interiores e para iluminação pública devido a sua alta durabilidade e eficiência. Apesar destas características desejáveis impulsionarem a utilização de LEDs na iluminação, a vida útil dos drivers utilizados para o acionamento de LEDs de potência, baseados em topologias tradicionais, pode ser inferior a vida útil do próprio LED. Estes drivers são, geralmente, constituídos de topologias que utilizam capacitores eletrolíticos, que tem baixa vida útil, principalmente, em altas temperaturas de operação. Assim, este trabalho propõe uma luminária LED para iluminação pública que seja baseada em drivers modulares. Esta metodologia, visa o aumento da vida útil dos drivers, bem como a manutenção do funcionamento da lâmpada mesmo quando um dos módulos falhar. O projeto dos drivers eletrônicos e a modelagem matemática dos conversores é apresentada. Além disso, são apresentados resultados experimentais obtidos através de um protótipo com 50W (dois módulos com potência média de 25W, cada um). / The use of LED based luminaires is a tendency for both indoor and street lighting, due to its high durability and efficiency. Despite these desirable features propel the use of LEDs on lighting systems, the lifespan of its drivers can be lower than the LED itself. Such drivers are usually based on topologies that make use of electrolytic capacitors, which present low durability, mainly in high temperatures. Therefore, this work proposes a LED luminaire for street lighting based on modular drivers. This approach intends to increase the lifetime of the drivers, as well as maintain the luminaire in operation even with one or more modules failure. The design of the electronic drivers and the technique used for the mathematical modeling of the converters are presented. Furthermore, the obtained experimental results from a prototype with rated power of 50W (two modules with rated power of 25W each one) are presented.

A utilização de luminárias baseadas em diodos emissores de luz (LED) é uma tendência para iluminação de interiores e para iluminação pública devido a sua alta durabilidade e eficiência. Apesar destas características desejáveis impulsionarem a utilização de LEDs na iluminação, a vida útil dos drivers utilizados para o acionamento de LEDs de potência, baseados em topologias tradicionais, pode ser inferior a vida útil do próprio LED. Estes drivers são, geralmente, constituídos de topologias que utilizam capacitores eletrolíticos, que tem baixa vida útil, principalmente, em altas temperaturas de operação. Assim, este trabalho propõe uma luminária LED para iluminação pública que seja baseada em drivers modulares. Esta metodologia, visa o aumento da vida útil dos drivers, bem como a manutenção do funcionamento da lâmpada mesmo quando um dos módulos falhar. O projeto dos drivers eletrônicos e a modelagem matemática dos conversores é apresentada. Além disso, são apresentados resultados experimentais obtidos através de um protótipo com 50W (dois módulos com potência média de 25W, cada um). / The use of LED based luminaires is a tendency for both indoor and street lighting, due to its high durability and efficiency. Despite these desirable features propel the use of LEDs on lighting systems, the lifespan of its drivers can be lower than the LED itself. Such drivers are usually based on topologies that make use of electrolytic capacitors, which present low durability, mainly in high temperatures. Therefore, this work proposes a LED luminaire for street lighting based on modular drivers. This approach intends to increase the lifetime of the drivers, as well as maintain the luminaire in operation even with one or more modules failure. The design of the electronic drivers and the technique used for the mathematical modeling of the converters are presented. Furthermore, the obtained experimental results from a prototype with rated power of 50W (two modules with rated power of 25W each one) are presented.