Análisis de Fuentes de Alimentación Multietapas de Corriente Pulsante para Dispositivos de Iluminación de Estado Sólido

• C Alvarez Laboratorio de Electrónica, Escuela de Ingeniería Eléctrica, Facultad de Ingeniería, Universidad del Zulia, Maracaibo 4001, Venezuela.

Resumo

En este artículo se analiza, por medio de simulaciones, fuentes de alimentación multietapas de corriente pulsante para leds de alto brillo utilizados en iluminación de estado sólido. Estas fuentes consisten en un rectificador de onda completa con 1 a 8 etapas de corriente pulsante. Como los circuitos no utilizan condensadores ni inductores, presentan ventajas con respecto a las fuentes conmutadas, tales como: simplicidad, bajo costo, larga vida útil, alto factor de potencia, protección contra sobretensiones y posibilidad de ser integrado en un chip; además no produce interferencia electromagnética. La metodología utilizada consiste en modelar la fuente de alimentación y los leds o chips de leds (COB-LEDs), los cuales se conmutan de acuerdo a los cambios del voltaje de línea. Los resultados muestran que al utilizar un número de etapas de
corriente constante entre 5 y 8, se obtienen eficiencias entre el 86% y 91%, los factores de potencia se mantienen por encima de 0,996, la distorsión armónica total está por debajo del 9% y se cumple con la norma IEC 61000-3-2, clase C, la cual está referida al contenido máximo porcentual de armónicos en equipos de iluminación.

Referências

Acevedo R., Araujo E. y Carvajal E. “Diseño y

Construcción de una Lámpara Basada en LED para

Iluminación Residencial”. Trabajo de Grado para

optar al título de Ingeniero Electricista. Universidad

del Zulia, Maracaibo, Venezuela (2010).

Brito Y. “Desarrollo de un Sistema de Iluminación

Led para una Oficina de la Universidad del Zulia”.

Trabajo de Grado para optar al título de Ingeniero

Electricista. Universidad del Zulia, Maracaibo,

Venezuela (2012).

Bender V., Marchesan T. and Alonso M. “Solid State

Lighting, a Concise Review of State of the art on LED

and OLED Modeling”. IEEE Industrial Electronics

Magazine, June 2015, pp 6 – 16. USA.

Scholand M. and Dillon H. “Life Cicle Assessment

of Energy and Environmental Impacts of LED

Lighting Products, Part 2: LED Manufacturing and

Performance”. U.S. Department of Energy (2012).

Tsorng-Juu L., Wei-Jing T., Jiann-Fuh C. and Jyun-

Peng W. “A Novel Line Frequency Multistage

Conduction LED Driver with High Power Factor”.

IEEE Transactions on Power Electronics. Vol. 30. Nº

, pp 5103 – 5115. USA (2015).

Gu L., Ruan X., Xu M. and Yao, K. “Means of

Eliminating Electrolytic Capacitor in AC/DC Power

Supplies for LED Lightings”. IEEE Transactions on

Power Electronics, Vol 4, No 5, pp 1399 – 1408. May

USA.

Feng W., He Y., and Shi F. “Investigation of LED Light

Output Performance Characteristics Under Different

Alternating Regulation Modes”. IEEE Journal of

Selected Topics in Quantum Electronics, Vol 7 No. 3,

May/June 2011. USA.

Lee E., Nguyen D. and Rim C. “A Novel Passive type

LED Driver for Static LED Power Regulation by

Multi-Stage Switching Circuits” IEEE Applied Power

Electronics Conference and Exposition (APEC), pp

– 905. USA (2015).

Kim J., Lee J. and Park S. “A Soft Self-Commutating

Method Using Minimun Control Circuitry for

Multiple-String LED Drivers”. IEEE International

Solid-State Conference, pp 376 – 378. USA, 2013

Everlight. “SMD MID POWER LED 62-227ET/

KK7D-3MXXXXXXX2629U6/2T/EU”. Data Sheet.

Taiwan. Disponible en: https://everlightamericas.

com/2204/white-lighting-leds. Consultado en

diciembre de 2017.

Mohan N., Undeland T. y Robbins W. “Electrónica de

Potencia Convertidores, Aplicaciones y Diseño”. Mc

Graw Hill, 3a Edición. México (2011).

Álvarez C. “Factibilidad Técnica, Económica y

Ambiental para la Aplicación de los Sistemas de

Iluminación Led en Venezuela”. Universidad del

Zulia, Venezuela (2015).

Younghun, K., Hong-Soo C., Sang-Sung L., So-Bong

S., Yongchull S. and Sang-Guu L. “A Compact Flicker-

Free Transformer-Less LED Driver with Enhanced

Power Factor for Omnidirectional Multichannel

Smart Bulb Applications”. IEEE Transactions on

Power Electronics, Vol. 31, N° 8, August 2016. USA.

Hwu K. and Tu W. “A Brightness Light-Emitting

Diode Driver with Power Factor and Total

Harmonic Distortion Improved”. 2011 26th Annual

IEEE Applied Power Electronics Conference and

Exposition. USA.

Seoul Semiconductor. “Acrich IC 3”. Acrich

Deveploment, South Korea. Disponible en: http://

npola.cn/AcrichNewWave/Acrich3%20IC_Rev3.pdf

(2014). Consultado en noviembre de 2017.

Microchip. “CL88020 Sequential Linear LED Driver”.

USA (2017). Disponible en: http://ww1.microchip.

com/downloads/en/DeviceDoc/20005753A.pdf.

Consultado en septiembre de 2018.

Microchip. “CL8800 Sequential Linear LED Driver”.

USA (2015). Disponible en: http://ww1.microchip.

com/downloads/en/DeviceDoc/20005357A.pdf.

Consultado en septiembre de 2018.

Tan J. and Narendran N. “Defining Phosphor

Luminescence Property Requirements for White AC

LED Flicker Reduction”. Science Direct, Journal of

Luminescence, pp 21 – 26. 2015.