High voltage efficient lighting based on the loss-free resistor concept.

Abstract

En aquesta tesi s'utilitza la noció de resistor lliure de pèrdues (LFR) per dissenyar fonts d'alimentació destinades a iluminació eficient com son els light emmiting diodes (LEDs), làmpades d'alta intensitat de descàrrega (HID) i làmpades d'inducció sense electrodes (IEFL), amb la finalitat de reduir el consum elèctric tant en aplicacions domèstiques com industrials.

Aprofitant la naturalesa del LFR, es a dir, un resistència emulada al port d'entrada y una font de potència al port de sortida, les làmpades mencionades anteriorment son alimentades a potència constant independentment del tipus de làmpada i de la seva impedància.

La técnica de control en mode de lliscament ha sigut aplicada als convertidors per imposar el comportament de LFR treballant en mode de conducció contínu (CCM) en alguns casos, i en d'altres a la frontera entre CCM i mode de conducció discontinu (DCM). Aquesta técnica de control que s'ha utilitzat al llarg de la tesi, ha estat implementada mitjançant técniques de control analògiques i digitals, permetent regular la llum de les làmpades.

En esta tesis se usa la noción de resistor libre de pérdidas (LFR) para diseñar fuentes de alimentación destinadas iluminación eficiente como por ejemplo light emmiting diodes (LEDs), lamparas de alta intensidad de descarga (HID) y lámparas de inducción sin electrodos (IEFL), con el fin de reducir el consumo eléctrico tanto en aplicaciones domésticas como industriales.

Aprovechando la naturaleza del LFR, es decir, una resistencia emulada en el puerto de entrada y una fuente de potencia en el puerto de salida, las lámparas mencionadas anteriormente son alimentadas a potencia constante independientemente del tipo de lámpara e impedancia de la misma, .

La técnica de control en modo de deslizamiento es aplicada en los convertidores para imponer el comportamiento de LFR trabajando en modo de conducción continuo (CCM) en algunos casos, y en otros en la frontera entre CCM y modo de conducción discontinuo (DCM). Ésta técnica de control que se a implementado a lo largo de toda la tesis ha sido implementada mediante técnicas de control tanto analógicas como digitales permitiendo regular la luz de las lámparas.

In this thesis, the notion of loss-free resistor (LFR) is used systematically to design power supplies for efficient lighting, namely light emitting diodes (LEDs), high intensity-discharge lamps (HID) and induction electrode-less fluorescent lamps (IEFLs) with the aim of reducing the electrical energy consumption in domestic or industrial applications.

The different lamps previously mentioned are supplied at constant power independently of the lamp type and impedance, taking advantage of the LFR nature, i.e. an emulated resistance in the input port and a power source in the output port.

The sliding -mode control technique is applied in the converters to impose the LFR behaviour in continuous conduction mode (CCM) in some cases, and in the boundary between CCM and discontinuous conduction mode (DCM) in other cases. This control technique has been implemented throughout the thesis by either analogue or digital controllers and allows regulating the light emitted by the lamps.