Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work presents an LED electrothermal design methodology applied to a street
lighting system. The methodology aims to provide indicatives of the optimal LED operating
point for lighting systems design, considering electrical, thermal and photometric system
features. Different projects are developed according to the methodology, the theoretical
results are compared with fluid dynamics simulation and demonstrated by experimental
results. A research including luminous flux, luminous efficacy and flicker is performed
considering the LED current ripple, defining acceptable levels of ripple based on the optimal
operational point. The methodology is applied by developing a lighting system composed of
an LED driver and a thermal dissipation system, comprising a luminaire, a heatsink and fans.
The lighting system includes electrothermal feedback control. The results provide high power
factor with low current harmonic distortion to the power grid. The LED operational
temperature ensures the luminous flux maintenance over the system lifetime. / Este trabalho apresenta uma metodologia de projeto eletrotérmico de LEDs aplicada a
um sistema de iluminação pública. A metodologia tem o objetivo de proporcionar indicativos
do melhor ponto de operação do LED para o projeto de sistemas de iluminação, considerando
os aspectos elétricos, térmicos e fotométricos envolvidos no sistema. Diferentes projetos são
desenvolvidos utilizando a metodologia, os resultados teóricos obtidos são comparados com
simulações computacionais de dinâmica dos fluidos e comprovados através de resultados
experimentais. Um estudo do fluxo, eficácia e cintilação luminosa é também realizado
considerando a ondulação de corrente aplicada aos LEDs, definindo os níveis aceitáveis de
ondulação com base no ponto ótimo de operação. Para aplicação da metodologia é
desenvolvido um sistema de iluminação pública composto por um circuito de acionamento
dos LEDs e um sistema de dissipação térmica, formado por uma luminária, um dissipador de
calor e ventiladores. O sistema de iluminação possui controle com realimentação
eletrotérmica. Os resultados obtidos proporcionam alto fator de potência com baixa distorção
harmônica ao sistema elétrico e temperatura de operação que garante a manutenção do fluxo
luminoso dos LEDs durante toda a vida útil do sistema.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/8510 |
| Date | 23 July 2012 |
| Creators | Bender, Vitor Cristiano |
| Contributors | Marchesan, Tiago Bandeira, Prado, Ricardo Nederson do, Braga, Henrique Antônio Carvalho |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, UFSM, BR, Engenharia Elétrica |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 300400000007, 400, 500, 500, 300, 500, 0197cd95-ed8b-4ca0-89af-e654162d964d, 8ab902e9-5f97-493d-a8ea-c6165e7db8dd, d5701879-6f3c-42f1-b757-c6155f40d024, db66013f-9a55-4f89-ba46-3656b98aa669 |
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