In this master thesis, the development of an electronic ballast with variable luminous flux for
a T5 fluorescent lamp is presented. Several technics for the control of the power variation have
already been discussed in the literature. Therefore, this work presents a method that blends two
of the most traditional technics: the control done by altering the bus voltage and the control
done through the changing of the switching frequency. To achieve this, the electronic circuit is
composed by a power factor pre-regulator, which is a SEPIC converter with digitally controlled
output voltage, a half-bridge inverter and a LCC resonant filter. For the pre-regulation stage, a
proportional-integral compensator is used as the control method, which provides different levels
of output voltage with an almost zero error when compared to the reference voltage and
a satisfactory response to line disturbances. The half-bridge inverter control is done with the
IR21592 IC, which keeps the phase angle fixed for the system’s entire operation band through
a phase control loop. In order to validate the efficiency of this method, the electronic circuit is
also evaluated when operating with the classical approach, by using a constant bus voltage and
controlling the phase angle of the resonant filter to change the lamp’s luminous flux. Furthermore,
the pre-heating of the lamp ’s filaments is analyzed and its temperatures are controlled by
a Flyback converter, according to the power variation. / Essa dissertação apresenta o desenvolvimento de um pré-regulador de fator de potência aplicado
a um reator eletrônico com variação de fluxo luminoso para uma lâmpada fluorescente
modelo T5. Diversas técnicas para o controle da variação da potência em lâmpadas fluorescentes
já foram discutidas na literatura, sendo que nesse trabalho será abordado um método
que mescla duas das principais técnicas, que são: o controle feito pela variação da tensão de
barramento e o controle feito através da variação da frequência de comutação do inversor ressonante.
Para isso, o reator é composto de um estágio pré-regulador de fator de potência, formado
por um conversor SEPIC com tensão de saída variável e controlada digitalmente, um inversor
half-bridge e um filtro LCC ressonante. No estágio pré-regulador é utilizado um compensador
proporcional integral para os diversos níveis de tensão de saída, o qual proporciona uma
tensão de barramento com erro praticamente nulo em relação a referência e uma satisfatória
resposta quando submetido a distúrbios da rede elétrica. O controle do inversor half-bridge é
feito pelo CI IR21592, o qual, através de uma malha PLL, mantém o ângulo de fase da corrente
do filtro ressonante fixo para toda faixa de operação do reator. Para a validação do desempenho
do método proposto, é também avaliado o rendimento do circuito operando de forma
clássica, utilizado uma tensão de barramento fixa e controlando o ângulo de fase da corrente do
filtro ressonante para se obter a variação do fluxo luminoso da lâmpada. Também é avaliado
o preaquecimento e o aquecimento dos filamentos da lâmpada durante a variação da potência,
realizado por um conversor Flyback.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/12174 |
| Date | 23 December 2016 |
| Creators | Reginatto, Paulo Ricardo Alves |
| Contributors | Seidel, Álysson Raniere, Tambara, Rodrigo Varella, f303379b-2b70-4572-8dbc-e9efd5ffeaa1, Silva, Marcelo Freitas da, Lopes, Juliano de Pelegrini |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Centro de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, UFSM, Brasil, Engenharia Elétrica |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 300400000007, 600, 214f0983-bb85-44c3-ae66-39529bca1179, fbdcf777-2f56-4d19-a353-6f5ffe2f08cf, f8dbeeb5-b5da-4b97-bca3-e764dd85dd4c, d0ec8db0-b599-4f35-90d6-1ec00ba28f99 |
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