Diseño e Implementación de un Driver para Bombillas Domiciliarias Led con Corrector de Factor de Potencia y Disminución de THD
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2016-08-12
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Descripción
En este trabajo se planteó una metodología para el diseño y construcción de un prototipo driver para
bombillas domiciliarias omnidireccionales tipo LED con una potencia mínima de 7 vatios y una
máxima de 14 vatios. Se realizó un estudio de los antecedentes en cuanto a driver implementados
para bombillas LED anteriores a este proyecto, así como de los conceptos más relevantes para la
construcción del prototipo y la normatividad vigente para este tipo de bombillas. Además, se hizo un
estudio de calidad energía en bombillas LED presentes en el mercado mostrando algunas falencias a
la hora de comparar la máxima distorsión armónica de corriente permisible con el estándar IEC
61000-3-2. Se presentaron 4 propuestas para la CFP y diminución de THD dentro de las cuales la de
mejores resultados bajo simulación fue una topología buck-boost en modo crítico de conducción
controlado por corriente. El prototipo está construido mediante una etapa de rectificación, un
convertidor DC-DC, un circuito de control y un filtro EMI. Fue diseñado y construido según el
capítulo de simulación. El driver logró un factor de potencia mayor a cero punto nueve (0.9) y una
distorsión armónica de corriente, inferior a dieciséis por ciento (16%), cumpliendo con los objetivos
establecidos al inicio del proyecto.
Resumen
This paper presents a methodology for the design and development of a driver prototype for omnidirectional residential LED bulbs with a minimum power of 7 watios and a maximun power of 14 watios. A study of previous works about LED drivers was made, as well as the most relevant concepts for the prototypes construction and the current regulations for this type of bulbs. In addition, a power quality study for LED bulbs on the market was made showing some flaws when they were comparing with the maximum allowable current harmonic distortion with standard IEC 61000-3-2. Four proposals for PFC and diminution of THD were simulated and the one with best results under simulation was buck-boost topology in boundary conduction mode current controlled. The prototype is built by a step of rectification, a DC-DC converter, a control circuit and an EMI filter. It was designed and built according to simulation chapter. The driver achieved a higher power factor (0.9) and a low current harmonic distortion, less than sixteen percent (16%), meeting the objectives set at the beginning of the project.
Palabras clave
Driver, LED, CFP, THD, Bombillas, Buck-Boost, Filtro EMI, Factor de Potencia, Armonicos