Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал:
http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/33376| Назва: | Розробка технічних рішень для підвищення енергоефективності потужних світлодіодних світильників. |
| Інші назви: | Development of technical solutions to increase the energy efficiency of high- power LED lamps |
| Автори: | Данилів, Святослав Романович Danyliv, Sviatoslav |
| Бібліографічний опис: | Данилів С. Р. Розробка технічних рішень для підвищення енергоефективності потужних світлодіодних світильників : дипломна робота магістра за спеціальністю „141 — електроенергетика, електротехніка та електромеханіка“ / С. Р. Данилів. — Тернопіль : ТНТУ, 2020. — 71 с. |
| Дата публікації: | 26-гру-2020 |
| Дата подання: | 23-гру-2020 |
| Дата внесення: | 23-гру-2020 |
| 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: | Наконечний, Мирослав Степанович Nakonechnyi, Miroslav |
| Члени комітету: | Габрусєв, Григорій Валерійович |
| УДК: | 621.315 |
| Теми: | 141 електроенергетика, електротехніка та електромеханіка світлодіод температура математична модель коректор коефіцієнта потужності коефіцієнт корисної дії Matlab LED temperature temperature mathematical model corrector power factor efficiency Matlab Simulink Simulink |
| Кількість сторінок: | 71 |
| Короткий огляд (реферат): | У даній кваліфікаційній роботі проведено
аналіз схем живлення світлодіодів та методів підвищення коефіцієнту їх потужності. Проаналізовано вплив величини струму та температури на світлотехнічні та енергетичні параметри світлодіодів. Запропоновано експериментальні методики і проведені комплексні дослідження світлодіодів, в яких встановлено ступінь впливу температури p-n переходу та струму на світлотехнічні характеристики світлодіодів. На основі чого визначені режими живлення світлодіодів, для забезпечення кращих техніко-економічних показників. Розроблено математичну модель джерела живлення світлодіодів, та проаналізовано вплив різних параметрів схеми на його характеристики. In this qualification work the analysis of power supply schemes of LEDs and methods of increase of their power factor is carried out. The influence of current and temperature on lighting and energy parameters of LEDs is analyzed. Experimental methods are offered and complex researches of light-emitting diodes in which the degree of influence of temperature of p-n transition and current on light- engineering characteristics of light-emitting diodes is established are carried out. On the basis of which the modes of power supply of LEDs are defined, for maintenance of the best technical and economic indicators. A mathematical model of the LED power supply has been developed, and the influence of various circuit parameters on its characteristics has been analyzed. |
| Опис: | Тема енергоефективності та енергозбереження стала центральною в сучасній світлотехніці. Останнім часом більшість індустріально розвинених країн світу здійснюють заходи з енергозбереження за рахунок сфери освітлення. Процес масового впровадження енергозберігаючих світлотехнічних виробів отримав додатковий стимул для розвитку, в зв'язку з появою нових джерел світла - світлодіодів. Світлодіоди володіють високою ефективністю, можливістю отримання широкого спектру кольорів, високим коефіцієнтом передачі кольору, екологічно безпечні, а також мають тривалий термін служби. Для забезпечення тривалого терміну служби, високої надійності і стабільності характеристик світлодіодного світильника необхідно використовувати джерело живлення, що перетворює змінну напругу мережі в постійну. На сьогоднішній день відомо велика кількість різних схем живлення світлодіодних джерел світла. Одними з основних вимог до таких схем є високі енергетичні показники. До таких показників відносяться коефіцієнт корисної дії і коефіцієнт потужності. |
| Зміст: | ВСТУП ...5 1 АНАЛІТИЧНИЙ РОЗДІЛ ...8 1.1 Загальні характеристики потужних світлодіодів ...8 1.2 Аналіз схем джерел живлення для світлодіодів ...12 1.3 Аналіз методів підвищення коефіцієнта потужності ...14 1.4 Аналіз впливу температури на світлотехнічні параметри світлодіода ...16 1.5 Аналіз методів підвищення коефіцієнта корисної дії джерела живлення... 19 1.6 Висновки до розділу...20 2 ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДІЛ ...21 2.1 Методика і результати вимірювань світлової віддачі світлодіода при живленні імпульсним струмом при різних температурах ...21 2.2 Проблеми нагріву світлодіодів та шляхи їх вирішення ...27 2.3 Проектування радіаторів з оптимальними масогабаритними параметрами...28 2.3.1 Теплова модель ребристого радіатора...29 2.3.2 Оптимізація масогабаритних параметрів радіаторів...32 2.4 Вибір схеми живлення світлодіодного модуля ...35 2.5 Теоретичний аналіз процесів і попередній розрахунок схеми джерела живлення СД ....36 2.6 Висновки до розділу ...44 3 РОЗРАХУНКОВО-ДОСЛІДНИЦЬКИЙ РОЗДІЛ ...46 3.1 Розробка математичної моделі джерела живлення світлодіодів ...46 3.2 Дослідження математичної моделі ...49 3.3 Висновки до розділу ...62 4 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ ...63 4.1 Правила техніки безпеки при експлуатації світлотехнічного обладнання...63 4.2 Стійкість роботи об’єктів господарювання...65 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ ...68 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ ...69 |
| URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): | http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/33376 |
| Власник авторського права: | © Данилів С. Р., 2020 |
| Перелік літератури: | ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 1. Ноэль Лотар / Охлаждение и регулирование температурных режимов светодиодов // Полупроводниковая светотехника. – 2010. – № 3. – С. 13 2. Выбор оптимального режима работы светодиодных излучателей / Т.А. Барбасова, Е.В. Вставская, В.И. Константинов, В.О. Волков // Вестник ЮУрГУ. – 2010. – №2. – С. 48-51 3. Особенность эксплуатации светодиода / В. Константинов, Е. Вставкая, А. Вставский, М. Пожидай // Полупроводниковая светотехника. – 2011. – №5. – С. 56-57. 4. Приказчик С.П. Исследование светотехнических параметров светодиодов // Светотехника. – 2008. – №4. – С. 24-30. 5. Вайман Д.А., Данилов В.С. Исследование способов эффективного отвода тепла в светодиодах поверхностного монтажа // Сб. науч. тр. НГТУ. – 2013. – №4. – С. 72-81. 6. Луценко Е.В. Температура перегрева активной области коммерческих светодиодов // Полупроводниковая светотехника. – 2011. – № 2. – С. 26–29. 7. K.C. Yung, H. Liem, H.S. Choy, Heat transfer analysis of a high-brightness LED array on PCB under different placement configurations, International Communications in Heat and Mass Transfer, Volume 53, April 2014, Pages 79–86. 8. Asiri Jayawardena, Yi-wei Liu, Nadarajah Narendran, Analysis of three different junction temperature estimation methods for AC LEDs, Solid-State Electronics, volume 86 (2013) Pages 11–16. 9. Young-Pil Kim, Young-Shin Kim, Seok-Cheol Ko, Thermal characteristics and fabrication of silicon sub-mount based LED package, Microelectronics Reliability, volume 56 (2016) pages 53–60. Сощин Н.П. Современные фотолюминофоры для эффективных приборов 70 твердотельного освещения: тезисы докладов 7 всероссийской конференции / Нитриды галлия, индия и алюминия: структуры и приборы / СПб.:2010. С.80. 10. Полищук А. Обеспечение теплового режима мощных светодиодных ламп при разработке светотехнических устройств/ А. Полищук // Современная электроника. – 2006. – №3.– С. 42-45. Alim, А. A Proficient AC/DC Converter with Power Factor Correction / A. Alim, S. Islam // American Journal of Engineering Research (AJER). 2016. С. 233-238 11. Todd, P. C. UC3854 controlled power factor correction circuit design: application note / P. C. Todd // Unitrode Corporation. C.269-289 Котов, В. Обзор интегральных микросхем светодиодных драйверов / В. Котов, Е. Цевелюк // Современная электроника. 2014. №8. с. 32-37. 12. Миронов, С. Интегральные драйверы для светодиодного освещения. Часть I:AC/DC-драйверы / С. Миронов // Новости электроники. 2010. №10 Белов, Г.А. Моделирование корректора коэффициента мощности с упрощенной двухконтурной системой управления / Г.А. Белов, А.В. Серебрянников // Практическая силовая электроника. 2010. №3. С.17-23. 13. Семенов, Б.Ю. Силовая электроника: от простого к сложному / Б.Ю. Семенов М.: СОЛОН-Пресс. 2005. 14. Рама Редди, С. Основы силовой электроники: учеб. для политехн. курсов / Редди С. Рама; пер. с англ. В.В. Масалова М. : Техносфера. 2006. 287 с. 15. Lima, N.T. Closed loop simulation and hardware implementatuin of a LED driving circuit from AC source with leakage energy recycling / N.T. Lima, V.S. Renuka // Journal of Engineering Research and Applications. 2015. c.156-165. 16. Васильев, А. Анализ современных методов и технических средств коррекции коэффициента мощности у импульсных устройств / А. Васильев, В. Худяков, В. Хабузов // Силовая электроника. 2004. №2. С. 72-77. 17. Тагворян, Э.Т. Микросхемы для современных импульсных источников питания / Э.Т. Тагворян, М.М. Степанов // Справочник. 2-е издание. М.:Додэка. 71 2000. 288 с. Герман-Галкин, С.Г. Школа MATLAB. Урок 14. Анализ, расчет и исследование корректора коэффициента мощности / С.Г. Герман-Галкин // Силовая электроника. 2011. №4. С. 90-96 18. Зиновьев, Г.С. Основы силовой электроники: Учеб. пособие. Изд. 2-е, испр. и доп. / Г.С. Зиновьев. Новосибирск: НГТУ. 2003. 664с. 19. Белов, Г.А. Моделирование корректора коэффициента мощности с упрощенной двухконтурной системой управления / Г.А. Белов, А.В. Серебрянников // Практическая силовая электроника. 2010. №3. с. 17-23. 20. Позднов, М.В. Основы преобразовательной техники: Методические указания по роведению курсового проектирования/ М.В.Позднов. Тольятти: ТГУ. 2012. 32с. 21. Мелешин, В.И. Транзисторная преобразовательная техника / В.И. Мелешин. – М: Техносфера. 2006. 632 с.. 22. Белов, Г.А. Расчет корректора коэффициента мощности с упрощенной двухконтурной системой управления / Г.А. Белов, А.В. Серебрянников // Практическая силовая электроника. 2010. №3. с. 24-30. |
| Тип вмісту: | Master Thesis |
| Розташовується у зібраннях: | 141 — електроенергетика, електротехніка та електромеханіка |
Файли цього матеріалу:
| Файл | Опис | Розмір | Формат | |
|---|---|---|---|---|
| Avtorska_Данилів.doc | 73,5 kB | Microsoft Word | Переглянути/відкрити | |
| Данилів_С.Р.pdf | 2,68 MB | Adobe PDF | Переглянути/відкрити |
Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищені авторським правом, всі права збережені.
Інструменти адміністратора