Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал:
http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/36655| Назва: | Імпульсне живлення світлодіодних систем освітлення |
| Інші назви: | Switching power supply of LED lighting systems |
| Автори: | Федик, Степан Романович Fedyk, Stepan |
| Бібліографічний опис: | Федик С. Р. Імпульсне живлення світлодіодних систем освітлення : кваліфікаційна робота магістра за спеціальністю „141 — електроенергетика, електротехніка та електромеханіка“ / С. Р. Федик. — Тернопіль: ТНТУ, 2021. — 71 с. |
| Дата публікації: | 22-гру-2021 |
| Дата подання: | 21-гру-2021 |
| Дата внесення: | 21-гру-2021 |
| Видавництво: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, кафедра електричної інженерії,Тернопіль, Україна |
| Країна (код): | UA |
| Місце видання, проведення: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, кафедра електричної інженерії, Тернопіль, Україна |
| Науковий керівник: | Андрійчук, Володимир Андрійович Andriychuk, Volodimir |
| Члени комітету: | Габрусєв, Григорій Валерійович |
| УДК: | 621.314 |
| Теми: | світлодіод LED драйвер driver максимальна частота імпульсів maximum pulse frequency імпульсне живлення switching power supply імпульсний перетворювач switching converter зворотноходовий імпульсний перетворювач flyback switching pulse converter широтно імпульсна модуляція pulse width modulation |
| Діапазон сторінок: | 71 |
| Короткий огляд (реферат): | У цій кваліфікаційні роботі магістра було проведено аналіз проблем що виникають при імпульсному живлені напівпровідникових джерел світла. Освітлено проблему недосконалості ємнісних компонентів імпульсних перетворювачів, що входять до складу таких джерел живлення. Проведено дослідження максимальної частоти імпульсів живлення світлодіодних джерел, що дозволило запропонувати якісну заміну електролітичним конденсаторам. Також, запропоновано схему імпульсного блоку живлення світлодіодних ламп, та наведено приклад його розрахунку. In this qualifying work of the master the analysis of the problems arising at pulse power supply of semiconductor light sources was carried out. The problem of imperfection of capacitive components of pulse converters that are part of such power supplies is highlighted. A study of the maximum frequency of power supply pulses of LED sources, which allowed to offer a quality replacement for electrolytic capacitors. Also, the scheme of the switching power supply of LED lamps is offered, and the example of its calculation is given. |
| Опис: | Світлодіодні джерела світла, завойовують все більшу популярність на ринку, завдяки своїм економічним та експлуатаційним характеристикам. В ході досліджень [18] було виявлено що оптимальний термін служби світлодіодних джерел освітлення сягає 25 000 год., що в рази більше мінімально визначеного законодавством ЄС – 6 000 год. Згідно даних міжнародного стандарту енергоефективності споживчих товарів «Energy Star» [15], світлодіодна лампа потужністю 9W обходиться покупцеві в 1,26 дол/рік, тоді як галогенна лампа потужністю 43 Вт з аналогічним світловим потоком обходиться в 6,02 дол/рік. Згідно статистики одного з найбільших на сьогодні виробників світлодіодних ламп та світильників, компанії «Philips», у 2016 році було продано в два рази більше світлодіодних ламп ніж минулого. Такі темпи розвитку можуть вражати, особливо враховуючи пропорційне зниження ціни на світлодіодні лампи. Оскільки світлодіодні джерела світла сьогодні розповсюджується з такими високими темпами, то відповідно постає питання їх ефективного та якісного живлення. Старі схеми живлення у вигляді трансформаторних “лінійних” блоків живлення вже мало підходять для таких цілей, причиною є їх ціна, габарити та неефективність регулювання. Як наслідок, набирають популярності альтернативні, імпульсні трансформаторні та безтрансформаторні блоки живлення. Імпульсне живлення світлодіодних джерел світла є однією з найбільш ефективних на сьогодні систем живлення, що робить його цікавим та перспективним предметом для наукових досліджень. |
| Зміст: | ВСТУП...6 1. АНАЛІТИЧНИЙ РОЗДІЛ...8 1.1 Будова та принцип дії світлодіодів...8 1.2 Технічні характеристики та підключення світлодіодів...10 1.3 Проблеми лінійного регулювання яскравості...12 1.4 Широтно–імпульсна модуляція...13 1.5 Принцип роботи імпульсних джерел живлення...17 1.6 Висновки до розділу...19 2. НАУКОВО-ДОСЛІДНИЦЬКИЙ РОЗДІЛ...20 2.1 Проблема оптимальної частоти імпульсів...20 2.2 Постановка першого експерименту...20 2.3 Результати досліджень та їх обговорення...21 2.4 Постановка другого експерименту...26 2.5 Електричні характеристики світлодіодного кола при імпульсному живленні...27 2.6 Висновки до розділу...32 3. ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДІЛ...33 3.1 Визначення завдання до проектування...33 3.2 Вибір топології імпульсного перетворювача...33 3.3 Вибір та розрахунок ШІМ контролера...36 3.4 Розрахунок трансформатора...41 3.5 Вибір транзисторного ключа...48 3.6 Розрахунок мережевого фільтру радіоперешкод...50 3.7 Вибір пасивних елементів...55 3.8 Висновки до розділу...58 4. ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ...59 4.1. Значення освітлення для життя і здоров’я людини...59 4.2. Штучне освітлення. Нормування штучного освітлення...59 4.3. Основні відомості з електробезпеки...63 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ...69 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ...70 |
| URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): | http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/36655 |
| Власник авторського права: | © Федик С. Р., 2021 |
| Перелік літератури: | ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 1. Дослідження світлодіодних джерел світла у випадку імпульсного живлення / В. А. Андрійчук та ін. Технічна електродинаміка. 2021. № 1. С. 68–72. 2. Кінетика післясвічення світлодіодних джерел світла. / В. А. Андрійчук та ін. Матеріали Міжнародної науково-технічної конференції „Фундаментальні та прикладні проблеми сучасних технологій «до 60-річчя з дня заснування Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя та 175-річчя з дня народження Івана Пулюя». 2021. С. 191–193. 3. Аналіз конструктивних особливостей сучасних промислових світлодіодних світлових приладів. / В. А. Андрійчук та ін. Матеріали Ⅳ Міжнародної науково-технічної конференції «Теоретичні та прикладні аспекти радіотехніки, приладобудування і компʼютерних технологій, присвячена 80-ти річчю з дня народження професора Я.І. Проця». 2019. С. 309–310. 4. Вплив параметрів живлення на спектри синього та червоного світлодіодів. / В. А. Андрійчук та ін. Матеріали Ⅵ Міжнародна науково-технічна конференція «Світлотехніка й електроенергетика: історія, проблеми, перспективи». 2018. С. 19–21. 5. Енергоефективність напівпровідникових джерел світла при імпульсному живленні. / В. А. Андрійчук та ін. Ⅵ Міжнародна науково-технічна конференція «Світлотехніка й електроенергетика: історія, проблеми, перспективи». 2018. С. 17–18. 6. Исследование спектров электролюминесценции светодиодов на основе GаN-структур при нейтронном облучении / В. П. Шукайло та ін. Вестник Нижегородского университета им. НИ Лобачевского. 2012. С. 51–55. 7. Исследование энергетических и оптических характеристик мощных светодиодов при импульсном возбуждении / Т. Савкова та ін. Вестник ГГТУ имени П. О. Сухого. 2015. С. 78–85. 8. Макашов Д. Обратноходовой преобразователь. www.bludger.narod.ru. URL: http://www.bludger.narod.ru/smps/Flyback-R01.pdf. 71 9. Мощные светодиоды линзы и платы. http://arlight-group.com. URL: http://arlight-group.com/upload/iblock/d0a/arlight_led_power_2010.pdf. 10. Billings K. H. Switchmode power supply handbook. 3-тє вид. San Francisco, CA : McGraw-Hill Professional, 2010. 11. Brown M. Power supply cookbook. 2-ге вид. Boston : Newnes, 2001. 265 с. 12. Gokcegoz F., Akboy E., Obdan A. H. Analysis and design of a flyback converter for universal input and wide load ranges. Electrica. 2021. URL: https://doi.org/10.5152/electrica.2021.20092. 13. Hessberger D. Dimming LED lights: basics and difficulties. www.mothergrid.de. URL: https://www.mothergrid.de/fachwissen/ dimming-led-lights-basics-and-difficulties/. 14. 15. Klein S. Line filter – The last barrier in the switch mode power supply. Power electronics news. 2021. С. 6–13. Learn about LED lighting. www.energystar.gov. URL: https://www.energystar.gov/products/lighting_fans/light_bulbs/learn_about _led_bulbs. 16. Mack R. A. Demystifying switching power supplies. Amsterdam : Elsevier/Newnes, 2005. 323 с. 17. Picard J. Under the hood of flyback SMPS designs. www.ti.com. URL: https://www.ti.com/seclit/ml/slup261/slup261. 18. Richter J. L., Tähkämö L., Dalhammar C. Trade-offs with longer lifetimes? The case of LED lamps considering product development and energy contexts. Journal of cleaner production. 2019. Vol. 226. P. 195–209. URL: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.03. 19. Study on efficiency droop in InGaN/GaN light-emitting diodes based on differential carrier lifetime analysis / X. Meng та ін. Applied physics letters. 2016. Т. 108, № 1. С. 013501. URL: https://doi.org/10.1063/1.4939593. 20. The secret world of oscilloscope probes. SiliconChip. 2009. С. 16–23. |
| Тип вмісту: | Master Thesis |
| Розташовується у зібраннях: | 141 — електроенергетика, електротехніка та електромеханіка |
Файли цього матеріалу:
| Файл | Опис | Розмір | Формат | |
|---|---|---|---|---|
| Авторська довідка_Федик_ЕЕм-61.pdf | 212,62 kB | Adobe PDF | Переглянути/відкрити | |
| Магістерська_Федик_ЕЕм-61.pdf | 2,2 MB | Adobe PDF | Переглянути/відкрити |
Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищені авторським правом, всі права збережені.
Інструменти адміністратора