Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-23T02:14:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 237354.pdf: 3623005 bytes, checksum: a52b1f950578c7f28428cf532636bd22 (MD5) / Este trabalho apresenta conversores eletrônicos para o acionamento de lâmpadas de descarga com estabilização da corrente pulsada em alta freqüência. Utiliza-se um inversor de tensão em ponte completa com o controle por valores de pico da corrente ou um inversor meia ponte utilizando um elemento capacitivo. Esses conversores permitem implementar a variação da intensidade luminosa da lâmpada (dimerização), bem como variar a freqüência dos pulsos numa ampla faixa de freqüência, evitando o aparecimento da ressonância acústica. Ainda, permitem uma variação da potência em baixa freqüência, com a finalidade de melhorar as características calorimétricas da luz emitida por alguns tipos de lâmpadas de descarga, como a de vapor de sódio de alta pressão. Os conversores apresentam uma redução expressiva no volume do circuito de potência, em virtude da retirada do elemento magnético, sendo tanto mais atrativos quanto maior for a potência da lâmpada.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2013-07-16T00:02:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 227424.pdf: 5238273 bytes, checksum: a4fc318746bf59a8518ba994702ce4c2 (MD5) / O trabalho apresenta o estudo de uma topologia de reator eletrônico de único estágio com elevado fator de potência para lâmpadas de vapor de sódio de alta pressão. Desta forma, o estágio de correção do fator de potência está integrado ao conversor CC - CA. Com o objetivo de simplificar o estudo, a estrutura proposta será dividida em duas configurações distintas denominadas estágios, que serão analisados separadamente, buscando obter o princípio de funcionamento, equacionamentos, metodologia de projeto e o projeto de reatores. Também será discutida a implementação de uma malha de controle da potência entregue a lâmpada. Para validar o estudo desenvolvido, resultados de simulações numéricas e a implementação de protótipos em laboratório, para duas lâmpadas de potências distintas, serão discutidos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T19:18:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 198524.pdf: 8425158 bytes, checksum: 6013fea7178b788416e290cd878f0efd (MD5) / Neste trabalho é apresentado o estudo de reatores eletrônicos para lâmpadas de vapor de sódio de alta pressão de 250W, onde o estágio de correção do fator de potência está integrado ao conversor CC-CA. Com objetivo de oferecer mais de uma solução, foram desenvolvidos estudos para duas topologias distintas. A primeira estrutura, (CIC-CPPFC) apresenta como principal vantagem, o fato que a corrente na carga é a mesma corrente do estágio de correção do fator de potência, dando a característica de alto rendimento. Na segunda, (VS-CPPFC) tem-se fator de potência aproximadamente unitário, com baixo fator de crista e potência da lâmpada praticamente constante frente ao envelhecimento da mesma. Princípio de funcionamento, equacionamentos, metodologia de projeto e projeto são realizados, visando à implementação prática em laboratório. Resultados experimentais das duas estruturas são apresentados e discutidos, validando os estudos realizados.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T09:59:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 206351.pdf: 1192205 bytes, checksum: 39047f73528496df8f65b5964a73dea1 (MD5) / É proposto neste trabalho um regenerador de energia para o teste de burn-in de reatores eletrônicos para lâmpadas de vapor de sódio de alta pressão de 250W. A estrutura proposta substitui o banco de resistores, que tradicionalmente é utilizado pelos fabricantes neste tipo de teste, drenando a corrente de carga exigida, mas apresentando a vantagem de que a maior parte da energia é devolvida à rede elétrica. A corrente devolvida apresenta baixa taxa de distorção harmônica e elevado fator de potência. Através do regenerador de energia, consegue-se realizar o teste com um desperdício mínimo de energia e pretende-se incentivar o uso desse tipo de tecnologia com o objetivo de se utilizar mais racionalmente a energia elétrica produzida no país.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T02:10:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 207808.pdf: 1573735 bytes, checksum: e9d2015895f3aae343c01e5664d3dde8 (MD5) / Neste trabalho é feito um estudo de algumas topologias de reatores eletrônicos com alto fator de potência para lâmpadas de vapor de sódio de alta pressão. Baseado no estudo de uma topologia de um reator de baixo custo, este trabalho tem como objetivo oferecer ao mercado uma solução com melhores características que os reatores eletromagnéticos atuais e com menor custo que os reatores eletrônicos atuais. Primeiramente, são apresentados conceitos de ótica e iluminação, para melhor elucidar os termos utilizados ao longo deste trabalho. É realizado um estudo das características mecânicas e elétricas da lâmpada de vapor de sódio de alta pressão, bem como uma análise de seu comportamento para diferentes faixas de freqüência de operação. Posteriormente, é feito o estudo do retificador passivo para correção do fator de potência. A seguir, são apresentadas diversas topologias de filtros de saída para o reator proposto e estratégias de modulação para uma melhor eficiência na alimentação da lâmpada e adequação às normas vigentes. Finalmente, é realizado um estudo das características do microcontrolador utilizado no comando do reator, bem como dos softwares implementados para supervisão e controle globais.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T05:02:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 190147.pdf: 1617344 bytes, checksum: ff7f725afc7292aa1a894a28e6e842c4 (MD5) / Este trabalho apresenta o projeto de quatro reatores eletrônicos para lâmpadas de vapor de sódio de alta pressão de 250W e 400W. Os reatores eletrônicos desenvolvidos apresentam um elevado rendimento, um alto fator de potência e alimentam as lâmpadas em alta freqüência. Com o objetivo de oferecer mais de uma solução para a iluminação com lâmpadas de vapor de sódio de lata pressão, foram desenvolvidos dois reatores para cada potência de lâmpada. Portanto, tanto para lâmpada de 250W quanto para a de 400W, projetou-se um reator utilizando estágio ativo de correção do fator de potência e uma segunda opção, cujo estágio de entrada baseia-se em um conversor passivo de elevado fator de potência. O estágio que fornece energia à lâmpada é composto pelo inversor, que é responsável pela aplicação de uma tensão em alta freqüência à lâmpada, por um elemento chamado "ballast", cuja função é limitar a corrente após a ignição da lâmpada, e pelo ignitor. Incluiu-se neste trabalho análise teóricas, equacionamentos matemáticos, procedimentos de projeto, detalhes construtivos e resultados experimentais dos quatro reatores desenvolvidos.

This work presents a design methodology and analyss of the selfoscillating electronic ballast used in fluorescent lamps. The self-oscillating electronic ballast is represented as a control system with a nonlinear behavior. In this representation the describing function method and extended Nyquist stability criterion are used to determine the circuit parameters. Besides, the time domain analysis is performed by the differential equations that describe the circuit behaviour. From the analysis carried out it is possible to get some interesting simple alternatives for the self-oscillating electronic ballast applications, such as: dimming capability, power factor correction, and lamp current creast factor correction. It allows increasing the circuit applications whithout compromising the simplicity, reliability, and low cost that characterizes the self-oscillating electronic ballast. Experimental and simulation results are presented to confirm the performance and to validate the analysis, design, and applications presented using the self-oscillating electronic ballast / Neste trabalho são apresentados a análise e o projeto do circuito de comando auto-oscilante empregado em reatores eletrônicos para lâmpadas fluorescentes. O reator eletrônico auto-oscilante é representado através de um sistema de controle com comportamento não-linear. Sua análise e projeto são realizados através do método da função descritiva e o critério estendido de estabilidade de Nyquist. Realiza-se também uma análise no domínio do tempo em que se solucionam as equações diferenciais que descrevem seu comportamento. Como resultado das análises realizadas, apresentam-se aplicações possíveis deste circuito, tais como: técnica de controle de intensidade luminosa de lâmpadas fluorescentes, correção de fator de potência e controle do fator de crista da corrente da lâmpada fluorescente, permitindo estender as aplicações do circuito de comando auto-oscilante sem comprometer suas características de simplicidade, confiabilidade e baixo custo. Os resultados experimentais e de simulação são apresentados no intuito de demonstrar e validar o projeto, análise e aplicações realizadas empregando o reator eletrônico auto-oscilante

Este projeto teve como finalidade construir uma fonte de luz baseada em lâmpadas halógenas que apresentasse características técnicas adequadas para aplicações em fotobiologia e fotomedicina, versátil e comercialmente viável. Foram analisadas as características de diferentes lâmpadas halógenas e realizados os experimentos com duas lâmpadas escolhidas, das quais utilizamos a lâmpada de menor divergência luminosa. Foi analisado também o material do corpo da fonte, com relação a características de aquecimento e peso, sendo escolhido um corpo de alumínio produzido industrialmente. Foram avaliadas as características ópticas das lentes, sendo escolhidas as lentes de vidro utilizadas em retroprojetores. Foram analisados os materiais e a construção de filtros térmicos para diminuir o aquecimento do objeto sob irradiação, sendo que escolhemos construir um filtro térmico próprio, que utiliza a água como absorvedor de calor. Medimos e avaliamos as características: espectrais, térmicas, a potência radiante (irradiância) e sua distribuição espacial de três protótipos, onde cada um recebeu modificações de modo a torná-los mais adequados para aplicações na fotoquimeoterapia. Foram também realizados testes preliminares de fotocitotoxicidade do protótipo final com o composto fotossensibilizador de nome comercial Photogem® aplicado em células tumorais de adenocarcinoma de colo retal humano (HT29), cujo resultado foi a ativação do composto fotossensibilizador e indução da morte celular. / The aim of this work was to produce a light source based in halogen lamps. This source should have appropriated technical characteristic for application in photobiology and photomedicine, it has easy operation and be commercially viable. The characteristics of different halogen lamps were evaluated and the lamp of smaller luminous divergence was chosen. We also have evaluated the material of the source holder, especially heating characteristics and weight; finally we chose an aluminum holder. Then, the lenses optical characteristics were studied, and we decided that the glass lenses used in projectors were the best. The materials and the construction of thermal filters were evaluated in order to reduce the heating of the object under irradiation, and we preferred to construct a thermal filter, that uses water as an heat absorber. The spectral and thermal characteristics, the radiant power (irradiance) and its space distribution of three prototypes were measured and evaluated, each one received modifications to become more appropriated to applications in photochemotherapy. We also made preliminaries tests of photocytotoxicity and the final prototype was used with the photosensitizer (Photogem®) in human colon carcinoma cell lines HT-29, resulting in the photosensitizer activation, that induced cellular death.

O trabalho apresenta uma proposta de otimização do sistema de iluminação externa de emergência, visando a substituição da tecnologia convencional por uma nova tecnologia. Consideram-se as principais características desejadas: metas de peso e preço, consumo, desempenho, confiabilidade, aspectos de manutenção e atendimento aos requisitos de certificação aeronáutica.Inicialmente são apresentados os conceitos básicos de iluminação para entendimento do estudo. Em seguida são apresentadas as características das lâmpadas halógenas, seguindo-se os LEDs. Posteriormente apresentam-se os requisitos do estudo do sistema de iluminação externa de emergência, as características da aeronave e a análise comparativa entre as tecnologias. A aeronave em estudo será certificada para ditching e ensaios foram realizados para comprovar a instalação nessas condições, com a luminária submersa na água, e iluminação direcionada, o objetivo era comprovar a viabilidade da substituição da tecnologia.

A necessidade de dar um destino adequado aos resíduos tóxicos e a preocupação com a contaminação do meio ambiente e dos lençóis freáticos são aspectos que já vêm sendo discutidos há vários anos. As lâmpadas fluorescentes, quando descartadas, não devem ser quebradas e encaminhadas para os aterros sanitários, pois contêm mercúrio, substância que provoca sérios problemas de contaminação ao homem e à natureza. A pesquisa realizada em Curitiba identificou que parte das lâmpadas fluorescentes descartadas continua sendo enviada para os aterros sanitários ou para aterros químicos. As pessoas e organizações conscientes dos impactos ambientais causados pelo mercúrio destinam as lâmpadas fluorescentes para centros de descontaminação (reciclagem) ou armazenam-nas em containers. Após identificar os centros de descontaminação (reciclagem) de lâmpadas fluorescentes existentes no Brasil, o autor analisou os custos necessários para a execução da descontaminação das lâmpadas. Através de entrevistas com gestores ambientais de quatro empresas do setor automotivo da região metropolitana de Curitiba - PR, foram identificados os fatores motivadores para a busca de alternativas de destino para as lâmpadas fluorescentes descartadas.