Este trabalho propõe a utilização de dois conversores de estágio único e elevado fator de potência para acionar LEDs de potência sem a utilização de capacitores eletrolíticos no barramento CC. Ambas as topologias podem operar com entrada universal, dimerização da corrente de saída e comando auto-oscilante. No entanto o número de dispositivos semicondutores é maior em relação aos conversores estáticos de energia convencionais. A correção do fator de potência do primeiro conversor proposto é obtida através de uma conexão direta realizada por um indutor inserido entre o estágio inversor de saída e dois capacitores conectados antes do estágio retificador de entrada criando um caminho alternativo para a corrente fornecida pela fonte de alimentação CA entre estes estágios. O segundo conversor realiza a correção do fator de potência através de dois indutores acoplados magneticamente conectados na entrada da ponte retificadora. Estes indutores também operam em conjunto com os dois capacitores de entrada e, por possuírem acoplamento subtrativo, processam energia de forma complementar propiciando um volume de núcleo reduzido em relação ao indutor da primeira topologia proposta. Em ambas as topologias apresentadas, a corrente da fonte de alimentação CA fornece energia instantânea com o dobro da frequência de comutação aplicada ao estágio inversor, permitindo a redução do filtro LC necessário na entrada do sistema. As correntes contínuas aplicadas aos LEDs das duas topologias são obtidas através de pontes retificadoras com filtros capacitivos conectados entre os estágios inversores e os pontos centrais de dois capacitores dos barramentos CC. Resultados de simulação e experimentais utilizando 12 LEDs conectados em série com potência total de 45 W, alimentados em 127 V e 220 V são apresentados para validarem as metodologias de projetos propostas. / Two single-stages high-power-factors converters without DC bus electrolytic capacitors for power LEDs applications are proposed in this work. The power factor correction of the first proposed topology is obtained through direct link of one boost inductor connected between the output inverter stage and two capacitors placed before of input bridge rectifier. In the second proposed lighting system, the power factor correction is performed by two magnetically coupled inductors placed at input bridge rectifier that also operate with the two input capacitors and the output inverter stage. In this case, the coupled inductors magnetic fluxes are complementary and their core is reduced when compared with the inductor of the first proposal. In both converters the input voltage provides instantaneous ripple current with twice switching frequency of the output inverter and the input filter inductor is reduced. To obtain continuous current on the LEDs, one output rectifier placed between output inverter stage and a neutron point (NP) of the two DC bus capacitors is used. The LEDS current is limited by a serie inductor. Through steady-state operation the main theorical waveforms as well as the converters design methodologies are presented. To verify the theoretical analysis carried out, simulation and experimental results are also presented. To verify the theoretical analysis, also simulation and experimental results using 12 LEDs connected in series with a power of 45 W, suplied at 127 V and 220 V are presented to validate the methodology proposed projects.

Orientador: Lourenço Correr Sobrinho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-05T09:04:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alves_ElianeBemerguy_D.pdf: 642464 bytes, checksum: a986353a680e6d427281d2a4f0c5d3e7 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: O objetivo deste estudo foi avaliar a adaptação marginal e a dureza Knoop da resina Filtek Z250, cor A2 (3M-ESPE) utilizada para restaurar 90 cavidades, com margens em dentina, confeccionadas na face vestibular de incisivos bovinos, empregando três técnicas e três métodos de fotoativação. As cavidades foram padronizadas com dimensões de 3mm no sentido mesio-distal; 3mm no sentido inciso-cervical e 1,5mm de profundidade. Os grupos, com 10 restaurações cada, foram divididos de acordo com a técnica de fotoativação: direta; transdental ou mista, e método de fotoativação, que correspondem a variações na fonte de luz: halógena com 600mW/cm² (XL 2500/3M), arco de plasma de xenônio com 1340mW/cm² (Apollo 95E/DMD) e LED com 500mW/cm² (Ultrablue IS/DMC). Os tempos para cada etapa de fotoativação foram estabelecidos em 20s para os aparelhos fotoativadores Ultrablue IS e XL 2500 e 9s para o Apollo 95E. A análise da adaptação marginal foi realizada em fotos digitais, obtidas das superfícies das restaurações, após 24 horas de armazenagem, polimento padronizado e pigmentação com vermelho ácido a 1% em propileno glicol (Caries Detector- Kuraray). Foi utilizado o programa analisador de imagens, UTHSCSA - Image Tool, tendo como referência a medida de 1mm de um paquímetro digital (Mitutoyo, Japão) escaneado junto com cada restauração. As medidas de dureza Knoop foram obtidas no topo e na base da restauração, usando o microdurômetro HMV 2 (Shimadzu-Japão) com carga de 50 gramas atuando por 15 segundos. Em cada corpo-de-prova foram feitas seis endentações. Os dados foram submetidos à Análise de Variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey (5%) e mostraram que independente do tipo de unidade fotoativadora, o emprego da técnica mista reduziu o percentual de fendas entre o material restaurador e o dente, determinando melhor adaptação marginal em relação à técnica direta, sendo que a técnica transdental não diferiu estatisticamente das demais. A adaptação marginal não foi influenciada pelas diferentes unidades de fotoativação utilizadas neste estudo, quando comparadas dentro da mesma técnica. A técnica de fotoativação direta apresentou as maiores médias de dureza em relação à mista e transdental, sendo que a transdental apresentou os menores valores de dureza. Independente da técnica de fotoativação empregada, o aparelho LED (Ultrablue IS) apresentou os maiores valores de dureza em relação ao Apollo 95E. Nenhuma diferença estatística foi observada nos valores de dureza Knoop entre os aparelhos LED e XL 2500 e XL 2500 e Apollo 95E / Abstract: The aim of this study was to evaluate marginal adaptation and Knoop hardness of the resin Filtek Z250 A2 (3M-ESPE). Ninety cavities, with margins in dentine, in the vestibular face of incisive bovine teeth were restored using three techniques and three photoactivation methods. The cavities were standardized with dimensions: 3mm mesio-distal; 3mm incisive-cervical, and 1.5mm deep. The groups, with 10 restorations each, were divided according to the photoactivation technique: direct; transdental or mixed, and method of photoactivation that correspond to variations in the light source: halogen light with 600mW/cm² (XL 2500/3M), xenon plasma arc with 1340 mW/cm² (Apollo 95E/DMD) and LED with 500mW/cm² (Ultrablue IS/DMC). The periods for each photoactivation stage were established in 20s for the units Ultrablue IS and XL 2500 and 9 s for the Apollo 95E. Marginal adaptation analysis was carried out in digital photografy, obtained from the surfaces of restorations, 24 hours after storage, with standard polish and with red acid pigmentation at 1% in propylene glycol (Cáries Detector - Kuraray). The program image analyzer, UTHSCSA - Image Tool was used , having as reference the measure of 1mm of a digital caliper (Mitutoyo, Japan) scanned with each restoration. The measures of Knoop hardness were obtained on the top and on the base of the restoration, using the microhardness unit HMV 2 (Shimadzu-Japan) with load of 50 grams for 15 seconds. In each specimen were made six indentations. The data were submitted to the Analysis of Variance and the averages compared by Tukey's test (5%) and showed that independent of the type of photoactivating unit the use of the mixed technique reduced the percentile of gaps between the restoring material and the tooth, determining better marginal adaptation in relation to the direct technique. The transdental technique did not differ statistically from the others. The marginal adaptation was not influenced by the different photoactivation units used in this study, when compared inside the same technique. The technique of direct photoactivation showed the highest averages of hardness in relation to the mixed and transdental ones, and the transdental presented the lowest hardness values. Independent of the photoactivation technique used, the Ultrablue IS nit presented the highest hardness values in relation to Apollo 95E. No statistical difference was observed on hardness values between the units Ultrablue IS and XL 2500 and XL 2500 and Apollo 95E / Doutorado / Materiais Dentarios / Doutor em Materiais Dentários

Orientadores : Reginaldo Bruno Gonçalves, Jaime Aparecido Cury / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-04T03:46:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Zanin_IrianaCarlaJunqueira_D.pdf: 991186 bytes, checksum: d3d9066c7be1fddfbe7eb583080d8369 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: A terapia fotodinâmica (TFD) é um tratamento antibacteriano alternativo para as doenças causadas por biofilmes como a cárie dental. Esta tese, apresentada na forma de 3 artigos, teve por objetivos: (1) revisar a literatura enfocando o efeito da TFD em bactérias cariogênicas, (2) validar um modelo de formação de biofilme de mono-espécies de estreptococos e avaliar o efeito da associação do azul de orto-toluidina (AOT) e um diodo emissor de luz (LED) vermelho sobre biofilmes formados pela associação dessas bactérias e, (3) avaliar o efeito da TFD utilizando um laser de HeNe ou uma luz LED vermelha sobre biofilmes de S. mutans crescidos em fermentador de espessura e fluxo contínuos (FEFC). No artigo 2, biofilmes de Streptococcus mutans, Streptococcus sobrinus e Streptococcus sanguinis foram formados in vitro sobre blocos de esmalte dental bovino. Nos biofilmes avaliou-se a contagem microbiológica e a concentração de polissacarídeo extracelular insolúvel, sendo que no esmalte foi determinada a perda de mineral. O potencial antimicrobiano da associação AOT a 100 mg/ml e um LED com densidade de energia de 85,7 J/cm2 sobre estes biofilmes foi avaliado através de contagem das bactérias viáveis. No artigo 3, foi testado o efeito antimicrobiano da TFD utilizando densidades de energia de um laser de HeNe ou uma luz LED vermelha variando entre 49 e 294 Jcm-2, sobre biofilmes de S. mutans crescidos em um FEFC. O efeito da TFD foi avaliado através da análise da viabilidade bacteriana e microscopia confocal a laser. A revisão da literatura demonstrou a relevância e a escassez de estudos utilizando a TFD sobre biofilmes cariogênicos. Os resultados do artigo 2 demonstraram que o modelo de formação de biofilme in vitro testado foi efetivo para simular situações de alto desafio cariogênico promovendo a desmineralização do esmalte, sendo que a aplicação da TFD foi eficaz para reduzir significantemente a viabilidade bacteriana nos biofilmes (p < 0,05). No terceiro estudo, reduções significativas (p < 0,05) da viabilidade S. mutans foram observadas após a TFD tanto com utilização do laser de HeNe como pela luz LED, porém este efeito se limitou as camadas externas dos biofilmes. No conjunto, os resultados desses estudos indicam que tanto o laser HeNe quanto a luz LED na presença de AOT apresentam efeito antimicrobiano sobre biofilmes de estreptococos / Abstract: Photodynamic therapy (PDT) is an alternative antibacterial therapeutic to biofilm-related diseases such as dental caries. This thesis, comprised by 3 manuscripts was designed (1) to review the literature about the use of PDT on cariogenic bacteria, (2) to validate a streptococci biofilm model and to evaluate the effect of toluidine blue O (TBO) and a red Light Emission Diode (LED) association on viability of biofilmes formed with these bacteria and, (3) to evaluate the effect of PDT using either a HeNe laser or a red LED light on the viability of S. mutans biofilms grown in a constant depth film fermentor (CDFF). In the second manuscript, Streptococcus mutans, Streptococcus sobrinus and Streptococcus sanguinis biofilms were grown on bovine enamel blocks. In the biofilms the microbiological counting and water-insoluble polysaccharide concentrations were analyzed; while mineral loss analysis were performed on enamel blocks. Also, the antimicrobial potential of TBO at 100 mg/ml associated with a LED at 85.7 Jcm-2 on single-species biofilms were evaluated by microbiological counting. In the manuscript 3, the antimicrobial effect of PDT on S. mutans biofilmes growth on CDFF were verified either using a HeNe laser or a red LED with energy density ranging from 49 to 294 Jcm-2. The effect of TFD was verified by analyzing bacterial viability and confocal scanner laser microscopy. The review of literature demonstrated the importance and shortage of studies about PDT on cariogenic biofilms. The results of manuscript 2 showed that the tested biofilm was effective to simulate high cariogenic challenger promoting enamel demineralization. Also, significant reductions (p = 0.05) in bacteria viability were founded after PDT. At the third study, significant reductions in S. mutans biofilms counting was observed after PDT using either a HeNe laser or a LED light the both light (p = 0.05), however, the effect was restricted to external biofilm layers. In conclusion, the results of these studies showed that either a HeNe laser or a LED light in the presence of TBO showed antimicrobial effect on streptococci biofilms / Doutorado / Cariologia / Doutor em Odontologia

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.

As microalgas são candidatas promissoras para a produção em larga escala de biocombustíveis devido a sua alta eficiência fotossintética. No entanto, os custos relativamente altos de produção por baixas produtividades em lipídios têm sido um dos principais obstáculos que impedem sua produção comercial. Portanto, é necessário focar a pesquisa no aumento da biomassa e na produtividade em lipídios, através do desenvolvimento de biorreatores e técnicas de cultivo inovadoras. Numa primeira fase, este estudo mostra a otimização dos regimes de adição de nutrientes no cultivo de Neochloris oleoabundans em fotobiorreatores tubulares, determinando que a melhor metodologia de adição de CO2 é adicionando-o de forma intermitente e automatizada, enquanto que o melhor processo de alimentação de nitrogênio é por meio de um processo em batelada alimentada tomando como uma referência a produtividade diária de biomassa. Na segunda etapa, foi testada a influência de agentes estressores adicionados ao cultivo sob carência de nitrogênio, tais como tiossulfato de sódio como agente redutor e cloreto de sódio e glicerina como agentes de choque osmótico, buscando um acúmulo de lipídios na biomassa. Os resultados mostraram que o tiossulfato de sódio em 1,2 mM e o cloreto de sódio em 2,2 mM aumentaram o total de lipídios em 21% e 25%, respectivamente. Finalmente, foram testados diferentes regimes de luz, com um esquema 12:12, sendo 12 horas de luz fluorescente e 12 horas com um sistema distinto: escuro, diodos emissores de luz (LED) vermelha e LED branca. Os melhores resultados foram obtidos com LED branca, com um acúmulo de lipídios de até 27% da biomassa seca e uma concentração final de células de 2335mg/L, estabelecendo assim um método de iluminação econômica com alta produtividade (145mg / L dia). / Microalgae are promising candidates for large-scale global biofuel production because of their high photosynthetic efficiency. However, relatively high production costs due to low lipid productivity have been one of the major obstacles impeding their commercial production. Therefore, it is necessary to accurate the research into an increase in biomass and oil productivity, by means of novel bioreactors\' design and cultivation techniques. On a first stage, this study shows the optimization of nutrients\' addition regimes in Neochloris oleoabundans cultivation in tubular photobioreactors, finding that the best CO2 addition methodology is an automatized intermittent adding and the best feeding process for nitrogen is a fed-batch process taking as a reference the daily biomass productivity. On the second step, it was tested the influence of stressing agents added to the culture under nitrogen starvation, such as sodium thiosulphate for reducing environment and sodium chloride and glycerol for osmotic shock, aiming lipid accumulation in the biomass. The results showed that sodium thiosulphate at 1,2mM and sodium chloride at 2,2mM raised the total lipids up to 21% and 25% respectively. Finally, there were tested different light regimes, with a scheme 12:12, being 12 hours of fluorescent light and 12 hours of a singular system: dark, red light-emitting-diodes (LED) and white LED. The best results were obtained with white LED, with an accumulation up to 27% of dry biomass and a final cell concentration up to 2335mg/L, establishing an economic illumination method with high productivity.

As microalgas são candidatas promissoras para a produção em larga escala de biocombustíveis devido a sua alta eficiência fotossintética. No entanto, os custos relativamente altos de produção por baixas produtividades em lipídios têm sido um dos principais obstáculos que impedem sua produção comercial. Portanto, é necessário focar a pesquisa no aumento da biomassa e na produtividade em lipídios, através do desenvolvimento de biorreatores e técnicas de cultivo inovadoras. Numa primeira fase, este estudo mostra a otimização dos regimes de adição de nutrientes no cultivo de Neochloris oleoabundans em fotobiorreatores tubulares, determinando que a melhor metodologia de adição de CO2 é adicionando-o de forma intermitente e automatizada, enquanto que o melhor processo de alimentação de nitrogênio é por meio de um processo em batelada alimentada tomando como uma referência a produtividade diária de biomassa. Na segunda etapa, foi testada a influência de agentes estressores adicionados ao cultivo sob carência de nitrogênio, tais como tiossulfato de sódio como agente redutor e cloreto de sódio e glicerina como agentes de choque osmótico, buscando um acúmulo de lipídios na biomassa. Os resultados mostraram que o tiossulfato de sódio em 1,2 mM e o cloreto de sódio em 2,2 mM aumentaram o total de lipídios em 21% e 25%, respectivamente. Finalmente, foram testados diferentes regimes de luz, com um esquema 12:12, sendo 12 horas de luz fluorescente e 12 horas com um sistema distinto: escuro, diodos emissores de luz (LED) vermelha e LED branca. Os melhores resultados foram obtidos com LED branca, com um acúmulo de lipídios de até 27% da biomassa seca e uma concentração final de células de 2335mg/L, estabelecendo assim um método de iluminação econômica com alta produtividade (145mg / L dia). / Microalgae are promising candidates for large-scale global biofuel production because of their high photosynthetic efficiency. However, relatively high production costs due to low lipid productivity have been one of the major obstacles impeding their commercial production. Therefore, it is necessary to accurate the research into an increase in biomass and oil productivity, by means of novel bioreactors\' design and cultivation techniques. On a first stage, this study shows the optimization of nutrients\' addition regimes in Neochloris oleoabundans cultivation in tubular photobioreactors, finding that the best CO2 addition methodology is an automatized intermittent adding and the best feeding process for nitrogen is a fed-batch process taking as a reference the daily biomass productivity. On the second step, it was tested the influence of stressing agents added to the culture under nitrogen starvation, such as sodium thiosulphate for reducing environment and sodium chloride and glycerol for osmotic shock, aiming lipid accumulation in the biomass. The results showed that sodium thiosulphate at 1,2mM and sodium chloride at 2,2mM raised the total lipids up to 21% and 25% respectively. Finally, there were tested different light regimes, with a scheme 12:12, being 12 hours of fluorescent light and 12 hours of a singular system: dark, red light-emitting-diodes (LED) and white LED. The best results were obtained with white LED, with an accumulation up to 27% of dry biomass and a final cell concentration up to 2335mg/L, establishing an economic illumination method with high productivity.

Orientador: Oscar Armando Maldonado Astorga / Banca: Durval Luiz Silva Ricciulli / Banca: Pedro da Costa Junior / Resumo: O uso de novas tecnologias em equipamentos e dispositivos de consumo de energia elétrica, vem sendo uma ferramenta cada vez mais utilizada para aumentar a eficiência energética na geração, transporte e distribuição de energia. Mesmo com a crise econômica dos últimos anos, a demanda de energia elétrica tem apresentado um crescimento constante em alguns setores da distribuição, principalmente no consumo de instalações residenciais. Neste tipo de instalação, a introdução de tecnologia LED no sistema de iluminação vem crescendo de forma sistêmica resultando em economia para o consumidor que paga a energia consumida em kWh, sem preocupação com aspectos importantes que o consumidor industrial enfrenta como o baixo fator de potência e a distorção harmônica presente na instalação. Este quadro tende rapidamente a mudar com a instalação, nas residências, dos novos medidores digitais pelas distribuidoras, capazes de medir estes tipos de parâmetros. Atualmente, quando vista do lado do sistema de geração, a economia do consumidor em kWh pode não representar uma economia na geração de energia pois, por tratar-se de cargas não lineares, a relação entre o consumo na instalação e a energia necessária que precisa ser gerada nas Usinas para o seu atendimento, medido em kVA, pode não apresentar a mesma vantagem ou mesmo ser uma desvantagem para o sistema elétrico. Este trabalho tem por objetivo apresentar uma análise da utilização de tecnologia LED na iluminação em instalações residenciais, lev... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The use of new technologies in equipments and power consumption devices, it has been a tool to increase energy efficiency in the generation, transmission, and distribution of energy. Even with the economic crisis of recent years, electricity demand has shown a steady growth in some distribution sectors, especially in the consumer residential. In this type of plant facilities, the use of LED technology in lighting grows systemically resulting in the economy for the residential consumer who pays per kWh, without regard to important aspects that industrial consumers face as a low power factor and harmonic distortion present in the installation. This frame quickly tends to change with home electrical circuits, new digital meters by distributors, capable of measuring such parameters. Currently, from the viewpoint of the power generation system, the consumer economy in kWh may not represent savings in energy production. This assumption is valid because, as it is in non-linear loads the ratio between consumption in the installation and the required power must be provided in plants for your service, measured in kVA, can not present the same advantage or even be a disadvantage to the electrical system. This study aims to present an analysis of the use of LED technology in lighting in residential systems, considering the non-linearity of this new technology and the subsequent introduction in the installation, the increase in electrical losses this may entail. For this purpose, an experimental setup was performed using some of the most common appliances in residential appliances. These devices operate in conjunction with the lighting system. Thus, the outcomes of the different analyses led to considerations for the consumer and the certification agency. The Brazilian utilities are deploying a new digital measurement scenario, and the service clients must observe ... (Complete abstract click electroni access below) / Mestre

Este trabalho propõe um sistema eletrônico de único estágio para acionar LEDs de potência empregando os conceitos Charge-Pump e Valley-Fill. Ambos conceitos estão relacionados a configurações topológicas baseadas na integração de um retificador boost de entrada com um inversor meia onda de saída, caracterizando o sistema de único estágio. A configuração Charge-Pump é utilizada para diminuir a ondulação de corrente dos LEDs. A configuração Valley-Fill é empregada para grampear a tensão de barramento CC em níveis inferiores ao valor de pico da tensão da fonte de entrada durante um longo intervalo de tempo no período da rede de alimentação, mantendo o sistema com elevado fator de potência. Desta forma é possível utilizar capacitores de barramento com valores reduzidos. O princípio de funcionamento do conversor proposto, que em regime permanente inclui três modos de operação, será apresentado e analisado. Uma metodologia de projeto, bem como resultados de simulação também serão apresentados para que se possa verificar as características operacionais do sistema. Neste trabalho será utilizado o comando simétrico em uma frequência de comutação de 67 kHz e 90 kHz. A tensão de alimentação é de 220 V e a carga é composta por 18 LEDs conectados em série com potência total de 47 W. / This work proposes a single stage electronic system to drive power LEDs employing Charge-Pump and Valley-Fill concepts. Both concepts are related to topological configurations based on the integration of an input boost rectifier with an output halfbridge inverter, characterizing the single stage system. The Charge-Pump configuration is used to decrease LEDs' current ripple. The Valley-Fill configuration is used to restrict the DC bus voltage at levels lower than the input source voltage peak value over a long period of time in the source period, keeping a high power-factor system. Thus, it is possible to use bus capacitors with reduced values. The proposed converter operation principle, which in steady-state includes three operation modes, that will be presented and analyzed. A design methodology as well as simulation results will also be presented so that the system operational characteristics can be verified. In this paperwork, the symmetric command will be used at a switching frequency of 67 KHz. The supply voltage is 220 V and the load is composed of 18 LEDs series connected with total power of 47 W.

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.

Este trabalho propõe um sistema eletrônico de único estágio para acionar LEDs de potência empregando os conceitos Charge-Pump e Valley-Fill. Ambos conceitos estão relacionados a configurações topológicas baseadas na integração de um retificador boost de entrada com um inversor meia onda de saída, caracterizando o sistema de único estágio. A configuração Charge-Pump é utilizada para diminuir a ondulação de corrente dos LEDs. A configuração Valley-Fill é empregada para grampear a tensão de barramento CC em níveis inferiores ao valor de pico da tensão da fonte de entrada durante um longo intervalo de tempo no período da rede de alimentação, mantendo o sistema com elevado fator de potência. Desta forma é possível utilizar capacitores de barramento com valores reduzidos. O princípio de funcionamento do conversor proposto, que em regime permanente inclui três modos de operação, será apresentado e analisado. Uma metodologia de projeto, bem como resultados de simulação também serão apresentados para que se possa verificar as características operacionais do sistema. Neste trabalho será utilizado o comando simétrico em uma frequência de comutação de 67 kHz e 90 kHz. A tensão de alimentação é de 220 V e a carga é composta por 18 LEDs conectados em série com potência total de 47 W. / This work proposes a single stage electronic system to drive power LEDs employing Charge-Pump and Valley-Fill concepts. Both concepts are related to topological configurations based on the integration of an input boost rectifier with an output halfbridge inverter, characterizing the single stage system. The Charge-Pump configuration is used to decrease LEDs' current ripple. The Valley-Fill configuration is used to restrict the DC bus voltage at levels lower than the input source voltage peak value over a long period of time in the source period, keeping a high power-factor system. Thus, it is possible to use bus capacitors with reduced values. The proposed converter operation principle, which in steady-state includes three operation modes, that will be presented and analyzed. A design methodology as well as simulation results will also be presented so that the system operational characteristics can be verified. In this paperwork, the symmetric command will be used at a switching frequency of 67 KHz. The supply voltage is 220 V and the load is composed of 18 LEDs series connected with total power of 47 W.