FATEC - Projeto do NUPEDEE – CT – UFSM promete economia e rendimento no uso da energia em sistemas de iluminação rendendo benefício ao meio ambiente

Projeto do NUPEDEE – CT – UFSM promete economia e rendimento no uso da energia em sistemas de iluminação rendendo benefício ao meio ambiente

Postado em 07/12/2017.

O projeto “Desenvolvimento de Drivers para alimentação de LEDs utilizando semicondutores de Nitreto de Gálio (GaN)” é coordenado pelo professor Dr. Marco Antônio Dalla Costa do Grupo GEDRE – Inteligência em Iluminação, situado no Núcleo de Pesquisa e Desenvolvimento em Energia Elétrica – NUPEDEE, do Centro de Tecnologia da UFSM. Este projeto tem como objetivo desenvolver conversores para a alimentação de LEDs, tendo como base parâmetros fornecidos pela empresa Eletro Zagonel Ltda, a qual está interessada no desenvolvimento desta tecnologia, de olho em redução de custo e volume de seus produtos, fator preponderante para a iniciativa de toda e qualquer empresa. A Eletro Zagonel de Pinhalzinho, SC, é pioneira na elaboração de chuveiros e duchas eletrônicas, e a aposta neste projeto é na melhora de seus produtos de iluminação baseados em LEDs. 

 

 

 

O modelo de driver antigo leva mais material em sua confecção o que o torna mais caro(modelo vermelho)

O professor explica que o objetivo do projeto é o desenvolvimento de produtos similares aos da empresa utilizando semicondutores GaN, elevados quais apresentam custos mais elevados dos que os semicondutores convencionais de silício (Si). Por outro lado, a utilização dos semicondutores GaN permite reduzir muito o restante do circuito eletrônico através do aumento da frequência de comutação, trazendo economia nestes componentes. O projeto pretende realizar uma revisão bibliográfica sobre semicondutores GaN, assim como dar conta dos desafios tecnológicos provenientes do aumento da frequência de comutação em conversores estáticos. 

 

 

 

O modelo de driver desenvolvido no GEDRE leva menos material, é mais moderno e o custo de produção é menor, com um sistema mais eficiente(modelo azul)

Alguns dos desafios citados pelo coordenador: 

-Desenvolvimento de técnicas de roteamento de placas de circuito impresso de modo a minimizar indutâncias e capacitâncias parasitas e viabilizar aumento da frequência nos drivers de LEDs;

-Simulação de circuitos desenvolvidos, para selecionar os mais adequados à aplicação proposta;

-Desenvolvimento de protótipos das topologias selecionadas e executar os testes práticos com as mesmas; 

-Desenvolvimento de estudos relacionados à compactação, aumento de eficiência e redução das interferências eletromagnéticas dos protótipos;

-Concepção de novos produtos eletrônicos baseados em semicondutores (GaN); 

-Produção de artigos científicos, patentes e relatórios relativos ao projeto;  

O coordenador Marco salienta que o projeto está caraterizado como pesquisa tecnológica, pois está sendo proposto o desenvolvimento de circuitos eletrônicos (drivers) para alimentação de diodos emissores de luz (Light Emitting Diodes – LEDs) utilizando semicondutores de Nitreto de Gálio (GaN). Este semicondutor está sendo apresentado como a nova revolução na eletrônica de potência desde o surgimento do Mosfet. Isto se deve às suas características de reduzidas perdas em comutação, o que permite aumentar consideravelmente a frequência de comutação dos conversores. Este aumento da frequência de comutação permite reduzir volume e peso dos conversores eletrônicos. Estas são algumas das propostas do trabalho, utilização de semicondutores de Nitreto de Gálio em substituição aos convencionais Mosfets de Silício, para o desenvolvimento de drivers de leds.

Estas modificações permitirão aumentar a frequência de comutação dos conversores em mais de uma ordem de grandeza, o que diminuirá o volume e peso destes conversores na mesma proporção. Esta proposta também contempla uma pesquisa científica relacionada ao layout das placas de circuito impresso, uma vez que os elementos parasitas destas placas (indutância e capacitância) são críticos quando se trata de aumento de frequência de comutação em conversores eletrônicos. O coordenador conta com a participação de alunos de iniciação científica e doutorado para o desenvolvimento das ações e salienta o grande impacto que o uso de toda a tecnologia vai ser benéfico na questão financeira, pois renderá economia de energia em iluminação, eficiência e benefício ao meio ambiente, pois haverá diminuição na necessidade de geração de energia elétrica, que traz de certa forma prejuízo ao meio ambiente. Para ele, o melhor método para resolver o problema na produção de energia é a economia e a otimização de seu uso, pensado de forma inteligente. O coordenador enfatiza que o Brasil precisa estar apto a produzir e dominar estas tecnologias e, para isso, é necessário investimento e mais interesse na pesquisa por parte das empresas. Isto se reverterá em domínio do mercado interno e externo, garantindo autonomia e reconhecimento, se as mudanças começarem a acontecer. E isto, só é possível com investimento garante o professor. Ele explica a importância da FATEC no amparo à pesquisa: “A FATEC tem um papel muito importante nos projetos de pesquisa executados na UFSM. A parte mais complicada para os pesquisadores na execução de projetos com empresas é toda a burocracia envolvida, com licitações, relatórios prestações de contas, etc. Estas tarefas acabam tomando grande parte do tempo do pesquisador, o qual poderia ser melhor aplicado nas questões técnicas do projeto. A atuação da FATEC facilita muito esse trâmite ao pesquisador, ocupando-se com a parte burocrática do projeto e deixando-o dedicado exclusivamente à sua pesquisa”. 

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Kelly Martini – MTb 137.25
Assessora de Imprensa da FATEC 




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