Regulador de poste LED de un solo interruptor basado en un convertidor resonante Clase-E modificado con abrazadera de voltaje
Autores: Ribas, Javier; Quintana, Pablo J.; Cardesin, Jesus; Calleja, Antonio J.; Lopez-Corominas, Emilio
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Regulador de poste LED de un solo interruptor basado en un convertidor resonante Clase-E modificado con abrazadera de voltaje
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Balastos LED
Topologías de dos etapas
Convertidor resonante de cd-cd
Diodo de sujeción
Trayectoria de recirculación de energía
Eficiencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
Las estrictas restricciones impuestas tanto por regulaciones obligatorias como por las recomendaciones contenidas en las normas actuales han llevado al hecho de que la mayoría de los balastos LED comercialmente disponibles en la actualidad utilizan topologías de dos etapas. La primera etapa está destinada a cumplir con las normas armónicas y la segunda etapa se utiliza para controlar la corriente LED y reducir la ondulación de baja frecuencia. En este trabajo, se presenta una nueva topología de convertidor resonante DC-DC. Esta topología se deriva de un inversor resonante de Clase-E modificado mediante la adición de un diodo de pinzamiento. Este diodo logra un doble objetivo: limita el voltaje máximo del interruptor y funciona como un camino de recirculación de energía. De esta manera, la topología propuesta se comporta como una impedancia sin pérdidas colocada en serie con el LED, lo que permite controlar la potencia de salida. Este convertidor mantiene las pérdidas extremadamente pequeñas inherentes al inversor de Clase-E al tiempo que reduce la tensión de voltaje a través del interruptor. Este trabajo presenta una metodología de diseño simplificada basada en el enfoque fundamental. Esta metodología se utilizó para diseñar y construir un post-regulador DC-DC para una lámpara LED de 40 W. Los resultados obtenidos con el prototipo de laboratorio muestran que este circuito se puede utilizar para estabilizar y atenuar la corriente LED manteniendo pérdidas muy pequeñas. La eficiencia medida fue del 95.7% a la potencia nominal y superior al 90% cuando se atenuó hasta el 25%.
Descripción
Las estrictas restricciones impuestas tanto por regulaciones obligatorias como por las recomendaciones contenidas en las normas actuales han llevado al hecho de que la mayoría de los balastos LED comercialmente disponibles en la actualidad utilizan topologías de dos etapas. La primera etapa está destinada a cumplir con las normas armónicas y la segunda etapa se utiliza para controlar la corriente LED y reducir la ondulación de baja frecuencia. En este trabajo, se presenta una nueva topología de convertidor resonante DC-DC. Esta topología se deriva de un inversor resonante de Clase-E modificado mediante la adición de un diodo de pinzamiento. Este diodo logra un doble objetivo: limita el voltaje máximo del interruptor y funciona como un camino de recirculación de energía. De esta manera, la topología propuesta se comporta como una impedancia sin pérdidas colocada en serie con el LED, lo que permite controlar la potencia de salida. Este convertidor mantiene las pérdidas extremadamente pequeñas inherentes al inversor de Clase-E al tiempo que reduce la tensión de voltaje a través del interruptor. Este trabajo presenta una metodología de diseño simplificada basada en el enfoque fundamental. Esta metodología se utilizó para diseñar y construir un post-regulador DC-DC para una lámpara LED de 40 W. Los resultados obtenidos con el prototipo de laboratorio muestran que este circuito se puede utilizar para estabilizar y atenuar la corriente LED manteniendo pérdidas muy pequeñas. La eficiencia medida fue del 95.7% a la potencia nominal y superior al 90% cuando se atenuó hasta el 25%.