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.

Made available in DSpace on 2016-08-16T13:31:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HudsonSMV_DISSERT.pdf: 1941556 bytes, checksum: 23c50ca0585d589afc959b537ecef150 (MD5) Previous issue date: 2014-08-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The population growth and intense urbanization process, coupled with the excessive consumption of natural resources, are responsible for the exponential increase in the quantities of solid urban waste generated. The arrangement of these in landfills is a common practice; however, this provision requires environmental protection measures, including the treatment of leachate liquid. Due to the scarcity of water in semiarid of northeast, the use of this percolate in agriculture through drip irrigation systems becomes an effective strategy for this region. Considering that, the work aimed to analyze the effect of different service pressures in the performance of drip irrigation systems operating with landfill leachate diluted in water supply. To conduct the tests, it was mounted an experimental bench in the Experimental Unit of Water Reuse (EUWR), which has a total area of 793.13 m2, installed on the Zoo and Botanical Park located at the Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA), Mossoró Campus. The hydraulic performance and the levels of obstruction of the units irrigation applying landfill leachate diluted in water supply were evaluated for 160 h; for that, was mounted an experimental with two factors, the first factor being the three types of emitters (G1, G2 and G3) and the second factor the four operating pressures (P1 - 70 kPa, 140 kPa -P2, P3 - 210 kPa and 280 kPa - P4) in three replicates (three lateral lines by dripper type in each irrigation unit). In every 20 hours of the system s operation it was evaluated the CUC, CUD, CVQ, Us, Q, QR, RQR, APQ and RPQ. The data were submitted to analysis of simple and multiple regression and parametric test of Pearson correlations. The results evidenced that the formation of biofouling resulting from the interaction between the physical, chemical and biological agents occasioned to partial and total clogging of the drippers and consequently reducing in the hydraulic performance of irrigation units which operate with landfill leachate diluted in water supply. The greater susceptibility to clogging was observed for the dripper G2, operating at service pressure P1 (70 kPa). The dripper G3 operating at pressures of service P1 (70 kPa) and P2 (140 kPa) were the combinations that best attenuated clogging. The empirical models null, linear and square root were the best fit to the relation between the variables of hydraulic performance and operation time of units irrigation, for the combinations between types of drippers and service pressures of units irrigation / O crescimento populacional e o intenso processo de urbanização, aliado ao consumo exagerado dos recursos naturais, são responsáveis pelo aumento exponencial das quantidades geradas de resíduos sólidos urbanos. A disposição destes em aterros sanitários é prática comum; entretanto, esta disposição requer medidas de proteção ambiental, incluindo o tratamento do líquido percolado. Em virtude da escassez de água no semiárido nordestino, a utilização deste percolado na agricultura via sistemas de irrigação por gotejamento torna-se uma estratégia eficaz para essa região. Diante do exposto, o trabalho objetivou analisar o efeito de distintas pressões de serviço no desempenho de sistemas de irrigação por gotejamento operando com percolado de aterro sanitário diluído em água de abastecimento. Para a condução dos ensaios, montou-se uma bancada experimental na Unidade Experimental de Reuso de Água (UERA), a qual apresenta uma área de 793,13 m2, instalada no Parque Zoobotânico da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA), Campus Mossoró. O desempenho hidráulico e os níveis de obstrução das unidades de irrigação aplicando percolado de aterro sanitário diluído em água de abastecimento foram avaliados durante 160 h; para isso, montou-se um experimento com dois fatores, sendo o primeiro fator os três tipos de gotejadores (G1, G2 e G3) e o segundo fator as quatro pressões de serviço (P1 - 70 kPa, P2 - 140 kPa, P3 - 210 kPa e P4 - 280 kPa) em três repetições (três linhas laterais por tipo de gotejador em cada unidade de irrigação). A cada 20 h de operação do sistema avaliou-se o CUC, CUD, CVQ, Us, Q, QR, RQR, RPQ e APQ. Os dados foram submetidos às análises de regressão simples e múltipla e teste de correlações paramétricas de Pearson. Os resultados evidenciaram que a formação de bioincrustação resultante da interação entre os agentes físico-químicos e biológicos ocasionou entupimento parcial e total dos gotejadores e, consequentemente, redução no desempenho hidráulico das unidades de irrigação que operaram com percolado de aterro sanitário diluído em água de abastecimento. A maior suscetibilidade ao entupimento foi verificada para o gotejador G2, operando na pressão de serviço P1 (70 kPa). O gotejador G3 operando nas pressões de serviço P1 (70 kPa) e P2 (140 kPa) foram as combinações que melhor atenuaram o entupimento. Os modelos empíricos nulo, linear e raiz quadrada foram os que melhor se ajustaram à relação entre as variáveis de desempenho hidráulico e o tempo de operação das unidades de irrigação, para as combinações entre tipos de gotejadores e pressões de serviço das unidades de irrigação

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-04-13T16:07:49Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1077166 bytes, checksum: 25fd76740634a7f9c6ac4a518a021ada (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-13T16:07:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1077166 bytes, checksum: 25fd76740634a7f9c6ac4a518a021ada (MD5) Previous issue date: 2015-11-06 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Diversos fatores podem afetar o crescimento e desenvolvimento das plantas. O fotoperíodo é um deles, sendo determinante para o controle do florescimento em plantas sensíveis. No campo, o controle é feito de forma artificial, para que as plantas floresçam durante todo o ano, independente do comprimento do dia. As lâmpadas incandescentes possuem seu uso difundido, porém, essas são pouco eficientes em converter energia elétrica em energia luminosa. O LED é uma tecnologia que surgiu na década de oitenta e possui grande potencial para ser utilizado na agricultura. Apresenta diversas vantagens como alta durabilidade, tamanho reduzido, baixa emissão de calor e eficiência em conversão de energia elétrica em luminosa. Devido ao pouco conhecimento sobre o impacto que a tecnologia do LED pode ter na agricultura, esta pesquisa visou elucidar o comportamento de duas espécies sensíveis ao fotoperíodo quando iluminadas por lâmpadas de LED. O primeiro estudo foi desenvolvido com o tango (Solidago canadensis L.), uma planta classificada como planta de dia curto, utilizada como flor de corte. Esse estudo objetivou avaliar o comportamento da produção de plantas de tango utilizando lâmpadas de LED para o controle do florescimento. Além disso, vislumbrou-se determinar o menor período de luz/escuro para o controle eficiente do florescimento. Para isso instalou-se um experimento em delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições. Foram utilizadas lâmpadas de LED na potência de 18 W, e foram avaliados quatro ciclos, que consistiram na alteração de períodos de luz e escuro expresso em minutos: 7/23; 15/15; 23/7 e 30/0. Os ciclos foram fornecidos das 22h às 2h, por um período de setenta dias. As testemunhas foram compostas por plantas sem iluminação suplementar e iluminadas com lâmpadas incandescentes de 100 W. A colheita ocorreu quando as hastes apresentaram cerca de 40% das inflorescências abertas. O segundo experimento foi conduzido com o hipérico (Hypericum inodorum), classificada como planta de dia longo facultativo, cuja principal utilização ornamental ocorre na fase de frutificação. Este trabalho foi realizado com o propósito de avaliar o efeito da iluminação artificial com lâmpada de LED de 18 W e incandescente de 100 W no controle do florescimento em plantas de hipérico em diferentes distâncias da projeção da lâmpada. As mudas foram cultivadas em cinco distâncias em relação à projeção horizontal da lâmpada: 0 m; 0,5 m; 1,0 m; 1,5 m e 2,0 m. Após o estabelecimento das plantas, realizou- se poda a vinte centímetros de altura. A iluminação artificial foi fornecida das 22h às 2h. Foram utilizados dois tipos de lâmpada: LED 18 W e incandescente de 100 W. Para que não houvesse interferência entre os tratamentos, efetuou- se o isolamento entre eles através do uso de lonas pretas. O uso da iluminação suplementar com lâmpadas de LED foi eficiente no controle fotoperiódico para as duas espécies estudas. Plantas de tango cultivadas sobre o ciclo de 7/23 minutos apresentaram menor tempo de cultivo e maior formação de ramos florais e conjunto de inflorescências. Porém os ciclos de 23/7 e 30/0 minutos foram aqueles que apresentaram os resultados mais expressivos nas características utilizadas para a classificação comercial, como tamanho e peso da haste. As plantas cultivadas sem suplementação completar não apresentaram formação de haste floral. Já nas iluminadas com lâmpadas de LED observou-se a diminuição do controle fotoperiódico com o aumento da distância. É necessário que as plantas de hipérico sejam expostas a dias curtos no início do cultivo para que as hastes atinjam o comprimento ótimo para a comercialização. / Several factors can affect the growth and development of plants. Photoperiod is a determining factor for flowering control in sensitive plants. In the field, control is done artificially, so that, plants flower throughout the year, regardless of day length. Incandescent lamps have widespread use, but they are less efficient in converting electrical energy into luminous energy. LED is a technology that emerged in the eighties and has great potential for use in agriculture. It has several advantages, such as high durability, small size, low heat emission and efficiency of electric energy conversion into light. Due to the little knowledge about the impact LED technology can have in agriculture, this research was carried out to elucidat the behavior of two species sensitive to photoperiod when lit by LED. The first study was developed with goldenrod (Solidago canadensis L.), classified as a short-day plant and used as a cut flower. This study aimed at evaluating the behavior of goldenrod production plants using LED lamps to control flowering. In addition, it seeked to determine the shortest period of light/dark for efficient control of flowering. For that purpose an experiment was carried out in a completely randomized design with four replications. In this test 18 W LED lamp were used, and four cycles of light/darkness were tested: 7/23'; 15/15'; 23/7'and 30/0'. The cycles were provided from 10pm to 2am, for a period of seventy days. The witnesses consisted of plants without supplemental lighting and illuminated with incandescent 100 W bulbs. Harvest occurred when the stems had about 40% of the inflorescence open. The second experiment was conducted with hypericum (Hypericum inodorum), classified as a facultative long-day plant and whose ornamental use occurs in the fruiting stage. This work was performed in order to evaluate the effect of artificial lighting with LED and incandescent bulbs targeting the flowering control in hypericum plants at different distances. The seedlings were placed in five distances in the horizontal projection oh the lamps: 0 m; 0.5 m; 1.0 m; 1.5 m and 2.0 m. After the establishment of plants, they were prunned down to twenty centimeters high. Artificial lighting was provided from 10pm to 2am. Two types of lamp were used: LED 18 W and incandescent 100 W. To avoid interference across treatments isolation with the use of black plastic was performed. The use of supplemental lighting with LED lamps was efficient in photoperiodic control for the two studied species. Goldenrod plants grown under the 7/23' cycle showed shorter cultivation period and increased formation of floral branches and number of inflorescences. However, the cycles of 23/7 "and 30/0" showed the most significant results in the characteristics used for commercial classification. Plants grown without light supplementation don’t formed the floral stems. Hypericum plants lit by incandescent lamps yielded similar production to those illuminated with LED lamps. In plants illuminated with LED lamps there was a decrease in the photoperiodic control as distance increase. Hypericum plants should be exposed to short days at the start of crop, so that the stems reach optimum length for sale.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-02-03Bitstream added on 2014-06-13T21:04:40Z : No. of bitstreams: 1 bacagarcia_cj_dr_botfca.pdf: 1838802 bytes, checksum: 409b0975f60ea98eae46f5f5e9811d18 (MD5) / Com o desenvolvimento da tecnologia dos plásticos, tornou-se possível à construção de tubos emissores, com padrão de qualidade, a custos relativamente baixos. O emprego da irrigação localizada, pelo sistema de gotejamento, ganhou no Brasil novo impulso a partir dos anos 90, com a instalação de diversas empresas internacionais especializadas neste mercado. As empresas mais importantes do mundo se fazem presente no Brasil e algumas multinacionais estão produzindo aqui parte de sua linha de produção, como: Netafim, Plastro, Amanco, NaanDan e como empresa brasileira fabricante, existe a Petroisa. Esse trabalho teve por objetivo caracterizar e avaliar de forma técnica e hidráulica alguns tubos emissores para gotejamento, comercializados no mercado brasileiro de acordo com as normas ISO 8796:2004 e ISO 9261:2004. O experimento foi conduzido no Laboratório de Irrigação do Departamento de Engenharia Rural, da Faculdade de Ciências Agronômicas, Universidade Estadual Paulista Julio de Mesquita Filho - Campus de Botucatu, São Paulo. A norma ISO 9261:2004 prescreve critérios para avaliar e especificar gotejadores com vazão inferior a 24 L h-1 e tem por característica principal, a flexibilidade para adaptar economicamente qualquer laboratório de irrigação, porque não especifica as características da bancada de ensaios. 2 Os ensaios visaram à determinação dos seguintes parâmetros: Coeficiente de variação de fabricação, equação característica da relação entre pressão e vazão, espessura da parede, diâmetro interno, espaçamento entre emissores, resistência à pressão hidráulica à temperatura ambiente e à temperatura de 40oC, resistência à tensão de 160 N e 180 N, e ensaio de envelhecimento precoce. As análises mostraram um coeficiente de variação de fabricação (CVf) inferior a 0,07 para todos os tubos emissores... . / With the domain of the technology of plastics, it became possible to manufacture quality emitting pipes standard, at relatively low costs. Trickle irrigation method, using emitting pipes, gained in impulse Brazil during last decade 90, with the installation of several specialized international industries. Multinationals industries such as Netafim, Plastro, Amanco, NaanDan and a Brazilian manufacturer, Petroisa are producing here part of its line of production. This work had the objective, to characterize and evaluate emitting pipes, commercialized in Brazil according to ISO 8796 and ISO 9261:2004 standards. The 4 tests were conducted in the Laboratory of Irrigation of the Faculdade de Ciências Agronômicas - Campus of Botucatu, São Paulo, Brazil. The following parameters were evaluated: manufacturing variation, pressure and discharge equation, thickness of the wall, internal diameter, emitters spacing, resistance to the hydraulic pressure at the current temperature and at raised temperature (40oC), resistance to the 160 tension and 180 N, and precocious aging. The analyses had shown manufacturing coefficients of variation below 0,07 for all the emitting pipes, (maximum value allowed by ISO 9261:2004) standard. The exponents of pressure (x), in the pressure discharge e friction were of 0.431, 0.502, 0.450, 0.575, 0.533, 0.480, 0.470 for Petro Drip, Golden Drip, Chapin, Queen Gil, Aqua Traxx, Tiran and Amanco Drip, emitters respectively, classifying them as not compensating. For ISO 9261:2004, the value of x should not exceed 0.2 to be classified as compensating. The evaluated emitters (Ram, Naan PC, Amanco Drip PC and Twin Plus) had values lesser than 0,075. The test of resistance to the tension, as ISO 9261:2004 is a useful tool to classify an emitting in reusable and not reusable pipe. Aqua Traxx emitter was classified as not reusable. It presented probably... (Complete abstract, click electronic address below).

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.

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.