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B. Engenharias - 1. Engenharia - 8. Engenharia Elétrica
CORREÇÃO DE FATOR DE POTÊNCIA PASSIVO EM ESTÁGIO DE ENTRADA PARA REATORES ELETRÔNICOS
Adriana Generoso Pedrosa 1   (autor)   adriana@es.cefetmg.br
Alex-Sander Amável Luíz 1   (orientador)   asal@des.cefetmg.br
1. Departamento de Engenharia Elétrica, Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais-CEFET-M
INTRODUÇÃO:
A crescente preocupação com formas alternativas de energia e os avanços no campo da Iluminotécnica contribuem decisivamente para o desenvolvimento de pesquisas na área de Iluminação. Devido a isso, desenvolveu-se este trabalho para tentar minimizar custos com iluminação de ambientes com menor consumo de energia.
As lâmpadas fluorescentes são mais indicadas em ambientes onde se quer boa iluminação com baixo consumo de energia.Um dos empecilhos para o uso destas lâmpadas está no seu alto custo se comparadas com lâmpadas incandescentes convencionais e isto se deve, na maioria das vezes, ao reator usado em seu acionamento. Os reatores eletrônicos que oferecem melhor desempenho são fabricados com componentes complexos e de alto custo fazendo com que o uso do conjunto reator-lâmpada seja inviabilizado.
Pensando nisto, investiu-se em técnicas de mecanismo para acionamento de lâmpadas que além de economicamente viáveis, garantem uma vida útil maior às lâmpadas.
Este trabalho propõe algumas modificações em uma técnica de filtragem de corrente e melhoria do fator de potência conhecida como Valley-Fill ainda pouco empregada em reatores eletrônicos comercias vendidos no Brasil. A grande vantagem desta técnica se deve ao fato de que os parâmetros de entrada do reator apresentam significativa melhoria quando comparada ao filtro capacitivo convencional, além de ser consideravelmente mais simples que as estruturas baseadas no conversor boost que apesar de muito usadas são também muito caras.
METODOLOGIA:
O modelo original do filtro Valley-Fill é composto por dois capacitores eletrolíticos, três diodos retificadores e um resistor sendo a configuração do filtro aplicada a um retificador monofásico em onda completa numa alteração da clássica ponte retificadora de onda completa a quatro diodos.
A presença do resistor em série com o diodo tem a função de reduzir os picos da corrente de entrada provocados pela carga nos capacitores. Supondo o Valley-Fill ligado a um reator comercial de 220V, 40W sem sua etapa retificadora o uso do resistor irá determinar um fator de crista superior a 2,1 (o valor recomendável está abaixo de 1,7). Já o fator de potência e a taxa de distorção harmônica são bons, na faixa de 0,98 e 21% respectivamente.
O diferencial deste trabalho está na introdução de um transformador abaixador (110-110/18-18/2A) à ponte retificadora de entrada.
RESULTADOS:
Após simulações feitas pelo ORCAD, foi montado o protótipo do Valley-Fill a fim de verificar experimentalmente os resultado já obtidos no estudo teórico. Foi montado o circuito já usando o transformador. Usou-se um resistor shunt de 1 para obter os valores das correntes lidas pelo osciloscópio e aplicou-se sua tensão de saída a uma carga de 14 para simular a lâmpada.
O valor da corrente na lâmpada tirada das medições no protótipo foi de 607mA (valor pico a pico) e 209,1mA de valor eficaz. A importância para o fator de crista é determinada por: FC = (valor pico/valor RMS). Sendo assim, o valor do fator de crista da corrente na lâmpada obtida pela adaptação do filtro ficou em 1,45.
A tensão de entrada e a tensão no secundário do transformador foram de 8V e 1,47V respectivamente
CONCLUSÕES:
Os resultados obtidos através de medições no protótipo, com formas de onda de corrente e tensão oferecidos por um osciloscópio mostraram que o uso do transformador proporciona valores melhores para o fator de crista da corrente na lâmpada superando as expectativas.
O fator de crista para a configuração original que antes ficava na faixa de 2,1, valor este muito acima do máximo recomendável, com a nova topologia caiu para 1,451 sendo que o valor esperado pela simulação seria de 1,456. Estes valores estão bem próximos do valor ideal de 1,414 obtido para uma onda senoidal perfeita.
Sendo assim conclui-se que a troca do retificador monofásico em onda completa, aplicado ao filtro Valley-Fill proposta pela configuração original, pela utilização desta mesma topologia com a introdução de transformador abaixador 110-110/18-18/2A é recomendável, pois este elemento indutivo ajuda a “abrandar os picos de corrente” impostos pelo recarga dos capacitores em curtos intervalos de tempo.
Instituição de fomento: Seção de Assistência ao Estudante (SAE) do Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais_CEFET-MG
Trabalho de Iniciação Científica
Palavras-chave:  técnica de filtragem; correçaõ de fator de potência; reduçaõ de custos.

Anais da 56ª Reunião Anual da SBPC - Cuiabá, MT - Julho/2004