The object of research, development or design (in Russian) : Исследования новых технологий повышения энергоэффективности светодиодных ламп, надежности и снижения стоимости очень важны в связи с массовым использованием светодиодного освещения. Сегодня, стоимость традиционного светодиодного драйвера высока. Надежность драйвера ограничена. Давно назрела задача найти новые виды управления светодиодами, простые и недорогие, которые позволили бы удешевить и повысить эффективность, и надежность осветительного прибора. Недавней тенденцией в светодиодном освещении являются бездрайверные светодиодные модули, светодиодные модули прямого переменного тока. Преимуществом технологии является ее значительная простота и меньшая цена, что способствует быстрой окупаемости и экономии национального бюджета. В проекте предлагается для исследований и разработок новая технология светодиодного освещения – гибридный светодиодный модуль непосредственного подключения к сети. Технология сочетает в себе принцип коммутации светодиодных цепочек в модуле и принцип импульсного преобразования в традиционном драйвере. Такой синтез повышает эффективность, снижает электромагнитные помехи. Высокий КПД позволит использовать технологию в мощных лампах. В проекте будут изучены методы повышения эффективности гибридных светодиодных модулей. Будет разработан гибридный светодиодный модуль высокой мощности 200 Вт для уличного освещения. Результаты проекта будут внедрены в производство.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Жарықдиодты шамдардың энергия тиімділігін, сенімділігін және құнын төмендетудің жаңа технологияларын зерттеу жарықдиодты жарықтандыруды жаппай қолдануға байланысты өте маңызды. Бүгінгі таңда дәстүрлі жарықдиодты драйвердің құны жоғары. Драйвердің сенімділігі шектеулі. Жарықдиодты басқарудың жаңа түрлерін табу міндеті әлдеқашан кешіктірілген, қарапайым және арзан, бұл жарықтандыру құрылғысының тиімділігі мен сенімділігін арзандатуға және жақсартуға мүмкіндік береді. Жарықдиодты жарықтандырудың соңғы үрдісі-драйверсіз жарықдиодты Модульдер, жарықдиодты тікелей айнымалы ток модульдері. Технологияның артықшылығы-оның айтарлықтай қарапайымдылығы және төмен бағасы, бұл тез өтелуге және Ұлттық бюджетті үнемдеуге ықпал етеді. Жоба зерттеулер мен әзірлемелер үшін жарықдиодты жарықтандырудың жаңа технологиясын – желіге тікелей қосылудың гибридті жарықдиодты модулін ұсынады. Технология модульдегі жарықдиодты тізбектерді ауыстыру принципін және дәстүрлі драйвердегі импульсті түрлендіру принципін біріктіреді. Мұндай синтез тиімділікті арттырады, электромагниттік кедергілерді азайтады. Жоғары тиімділік технологияны қуатты шамдарда қолдануға мүмкіндік береді. Жоба гибридті жарықдиодты модульдердің тиімділігін арттыру әдістерін зерттейді. Көшені жарықтандыру үшін 200 Вт жоғары қуатты гибридті жарықдиодты модуль жасалады. Жобаның нәтижелері өндіріске енгізілетін болады.

Aim of work (in Russian) : Исследование и разработка гибридного светодиодного модуля непосредственного включения в сеть (Direct AC Hybrid LED driver) с целью повышения эффективности и времени наработки до отказа. Внедрение результатов проекта в производство. Создать компетентную инженерную группу разработчиков для выполнения будущих НИОКР. Развитие электронной промышленности в Казахстане.

Aim of work (in Kazakh) : Тікелей айнымалы ток гибридті жарық диодты модулін зерттеу және дамыту жоғары тиімділік және сәтсіздікке дейін ұзақ уақыт үшін. Өнімді әзірлеу және өндіріске енгізу. Болашақ ҒЗТКЖ жүргізу үшін құзыретті инженерлік әзірлеу тобын құру. Қазақстандағы электронды индустрияның дамуына үлес қосу.

Методы исследования (на русском) : Тип исследования теоретический и экспериментальный. Исследования начинались с изучения проблем в технологии освещения, изучения уровня науки и техники. Изучались: научные статьи, конференции, патентный поиск, журналы электроники, консультации от производства. Согласно нуждам выдвигались научные гипотезы для последующей апробации. Первоначально гипотезы обсуждались в группе, проводились расчеты, компьютерные симуляции построенных моделей. Отбирались наиболее удачные для экспериментальной проверки. В работе проводились исследования гибридного модуля по типу повышающего, по типу понижающего преобразователя. Кроме заявленных, велись поиски новых идей и решений управления током светодиодов. В процессе проекта создан предварительный лабораторный образец на основании которого появились идеи для совершенствования схемы и алгоритма управления. Достоверность экспериментальных данных обеспечивается наличием измерительного оборудования с точностью необходимой для регистрации искомого явления. Наиболее важные эксперименты: создание и отладка лабораторного образца, измерение КПД, температурные испытания. В проекте проводился поиск выгодной стратегии работы матрицы ключей в гибридных светодиодных модулях. При проектировании схемы и выборе компонент придерживались политики использования не дорогих схемотехнических решений, а подобранные электронные компоненты и расходные материалы должны быть не дорогими и легко доступны. Идеи проекта являются оригинальными.

Методы исследования (на казахском) : Зерттеу түрі теориялық және эксперименттік болып табылады. Ғылыми-зерттеу жұмысы жарықтандыру технологиясының мәселелерін зерттеуден, ғылым мен техника деңгейін зерттеуден басталды. Оқыған: ғылыми мақалалар, конференциялар, патенттік іздеулер, электроника журналдары, өндірістен кеңестер. Қажеттіліктерге сәйкес кейіннен тексеру үшін ғылыми гипотезалар алға қойылды. Бастапқыда топта гипотезалар талқыланып, есептеулер мен құрастырылған модельдердің компьютерлік модельдеулері жүргізілді. Тәжірибелік тестілеуге ең табыстылары таңдалды. Жұмыста күшейткіш типті гибридті модуль және конвертер типі бойынша зерттеулер жүргізілді. Көрсетілгендерге қосымша, жарықдиодты шамдарды басқаруға арналған жаңа идеялар мен шешімдерді іздеу жүргізілді. Жоба барысында алдын ала зертханалық үлгі құрылды, оның негізінде басқару схемасы мен алгоритмін жетілдіру идеялары пайда болды. Тәжірибелік мәліметтердің сенімділігі қажетті құбылысты тіркеу үшін қажетті дәлдікпен өлшеу құралдарының болуымен қамтамасыз етіледі. Ең маңызды тәжірибелер: зертханалық үлгіні құру және жөндеу, тиімділікті өлшеу, температуралық сынақтар. Жоба гибридті жарықдиодты модульдердегі негізгі матрицаны пайдаланудың тиімді стратегиясын іздеді. Схеманы жобалау және компоненттерді таңдау кезінде біз арзан схема шешімдерін пайдалану саясатын ұстандық, таңдалған электрондық компоненттер мен шығын материалдары арзан және оңай қол жетімді болуы керек. Жоба идеялары түпнұсқа болып табылады.

Obtained results and novelty (in Russian) : Были найдены два перспективных решений для гибридного повышающего преобразователя и два для гибридного понижающего преобразователя. Для предложенных ранее решений при подаче заявки и новых найденных в процессе работы было проведено компьютерное моделирование на PSIM и проведены расчеты на MathCad. Теоретические исследования показали преимущество предлагаемых решений. Новизна в том, что ток светодиодов протекает только через два быстрых отсекающих диодов, а не через множество отсекающих диодов всех светодиодных блоков в модуле. Этот результат как для повышающего, так и для понижающего схем гибридного модуля. Был создан первый лабораторный образец по типу повышающего преобразователя, проведена отладка и предварительная оптимизация. В процессе работы и испытаний с лабораторным образцом были предложены улучшения для повышения эффективности. Был предложен гистерезисный метод управления током с фиксированным гистерезисом, был предложен метод автоматического переключения активной ступени светодиодной линейки обеспечивающий универсальность в вне зависимости от сопряжения светодиодной линейки к уровню входного напряжения. Новизна в том что, ШИМ прекращает работу при малых значениях входного переменного напряжения, для уменьшения динамических потерь, а при этом искажение потребляемого тока компенсируется завышением особой формы потребления тока перед выключением ШИМ(а). По результатам разработана усовершенствованная электронная схема и печатная плата, алгоритм микроконтроллера.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Гибридті күшейткіш түрлендіргіш үшін екі перспективалы шешім және гибридті бак түрлендіргіші үшін екеуі табылды. Өтінім беру кезінде бұрын ұсынылған шешімдер және жұмыс барысында табылған жаңа шешімдер үшін PSIM-де компьютерлік модельдеу және MathCad-де есептеулер жүргізілді. Теориялық зерттеулер ұсынылған шешімдердің артықшылықтарын көрсетті. Жаңалық мынада, жарық диодты ток модульдегі барлық жарық диодты блоктардың көптеген ажыратқыш диодтары арқылы емес, екі жылдам ажыратылатын диод арқылы ғана өтеді. Бұл нәтиже гибридті модульдің күшейту және азайту тізбектеріне арналған. Күшейткіш түрлендіргіш түрінің бірінші зертханалық үлгісі жасалды, жөндеу және алдын ала оңтайландыру жүргізілді. Зертханалық үлгімен жұмыс және сынау барысында тиімділікті арттыру үшін жақсартулар ұсынылды. Бекітілген гистерезисі бар токты басқарудың гистерезис әдісі ұсынылды және жарық диодты желісінің кіріс кернеу деңгейіне қосылуына қарамастан әмбебаптылықты қамтамасыз ететін жарық диодты сызығының белсенді сатысын автоматты түрде ауыстыру әдісі ұсынылды. Жаңалық мынада: PWM динамикалық жоғалтуларды азайту үшін кіріс айнымалы ток кернеуінің төмен мәндерінде жұмысын тоқтатады және тұтынылатын токтың бұрмалануы PWM(лер)-ді өшірмес бұрын ток тұтынудың ерекше түрін асыра бағалау арқылы өтеледі. Нәтижелердің негізінде жетілдірілген электрондық схема және баспа схемасы және микроконтроллер алгоритмі әзірленді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Найдены четыре новых решения для гибридного светодиодного модуля, с потенциалом получения патента на изобретение. Создан предварительный лабораторный образец для гибридного модуля повышающего типа. В результате испытаний разработана усовершенствованная электронная схема и печатная плата для сборки нового образца.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Өнертабысқа патент алу мүмкіндігі бар гибридті жарықдиодты модуль үшін төрт жаңа шешім табылды. Күшейткіш гибридті модуль үшін алдын ала зертханалық үлгі жасалды. Сынақтардың нәтижесінде жаңа үлгіні құрастыру үшін жақсартылған электрондық схема және баспа схемасы әзірленді.

Level of implementation (in Russian) : В проекте планируется разработка промышленного образца и внедрение его в производство в 2025 году по окончании проекта. На сегодня, конец 2023 года, имеется предварительный лабораторный образец. В следующих годах планируется проверка других предложенных решений на эксперименте. По результатам экспериментов будет отобрано наилучшее решение, по которому будет создаваться лабораторный образец. При заказе компонентов и расходных материалов отрабатываются потенциальные поставщики. При разработке сотрудники проекта взаимодействуют с потенциальным производителем - частным партнером.

Level of implementation (in Kazakh) : Жоба өнеркәсіптік үлгіні әзірлеп, жоба аяқталғаннан кейін 2025 жылы өндіріске енгізуді жоспарлап отыр. Бүгінгі күні, 2023 жылдың аяғында, алдын ала зертханалық сынама қол жетімді. Алдағы жылдары басқа да ұсынылған шешімдерді тәжірибе жүзінде сынау жоспарлануда. Тәжірибелердің нәтижелері бойынша ең жақсы шешім таңдалады, оған сәйкес зертханалық үлгі жасалады. Құрамдас бөлшектер мен шығыс материалдарына тапсырыс беру кезінде әлеуетті жеткізушілер тексеріледі. Әзірлеу барысында жоба қызметкерлері әлеуетті өндіруші – жеке серіктеспен өзара әрекеттеседі.

Efficiency (in Russian) : Проект развивается по плану. В ходе работ были найдены еще четыре новых решения более перспективных чем, решения которые заявлялись в заявке проекта. Результаты поиска новых решений многообещающие. Все пункты календарного плана выполнены.

Efficiency (in Kazakh) : Жоба жоспарға сай жүріп жатыр. Жұмыс барысында жобалық өтінімде айтылғандарға қарағанда перспективалы тағы төрт жаңа шешім табылды. Жаңа шешімдерді іздестіру нәтижелері перспективалы. Кестедегі барлық тармақтар орындалды.

Field of application (in Russian) : Производство светодиодных светильников на основе гибридных светодиодных модулей. Потенциальными покупателями гибридных светодиодных модулей являются все производители светотехнической продукции. Проект обещает прорывные результаты, поскольку гибридные модули имеют малые гармонические искажения, малые электромагнитные помехи, высокое КПД и надежность, недорогую реализацию, применимы к высоким мощностям. По теме найдено всего две научные работы. Некоторые идеи не имеют аналогов. Проект имеет большой мультипликативный эффект. Проект имеет значение для научных программ, может дать повод для множества научных идей и исследований, способствует росту компетенции в области силовой электроники, является уникальным для Казахстана опытом. Полученные знания и опыт можно использовать в проектировании различного типа востребованной продукции электроники. Проект является мультидисциплинарный, затрагивает области электроники, электродинамики, физики твердого тела, науки о надежности. Любое даже малое продвижение в увеличении эффективности, надежности, снижении цены имеет немедленный существенный отклик в качестве жизни человека, экономии затрат, росте производительности и благосостояния мирового хозяйства.

Field of application (in Kazakh) : Гибридті жарықдиодты модульдерге негізделген жарықдиодты шамдарды өндіру. Гибридті жарықдиодты модульдердің әлеуетті сатып алушылары барлық Жарық өндірушілері болып табылады. Жоба серпінді нәтижелерді уәде етеді, өйткені гибридті Модульдер шағын гармоникалық бұрмалануларға, шағын электромагниттік кедергілерге, жоғары тиімділік пен сенімділікке, арзан іске асыруға, жоғары қуаттарға қолданылады. Тақырып бойынша тек екі ғылыми жұмыс табылды. Кейбір идеялардың баламалары жоқ. Жоба үлкен мультипликативті әсерге ие. Жоба ғылыми бағдарламалар үшін маңызды, көптеген ғылыми идеялар мен зерттеулерге негіз бола алады, күштік электроника саласындағы құзыреттіліктің өсуіне ықпал етеді, Қазақстан үшін бірегей тәжірибе болып табылады. Алынған білім мен тәжірибені сұранысқа ие электроника өнімдерінің әртүрлі түрлерін жобалауда қолдануға болады. Жоба электроника, электродинамика, қатты дене физикасы және сенімділік ғылымы салаларын қамтитын көп салалы. Тиімділікті, сенімділікті арттырудағы немесе бағаларды төмендетудегі кез келген азғантай ілгерілеу адам өмірінің сапасына, шығындарды үнемдеуге, өнімділіктің өсуіне және әлемдік экономиканың әл-ауқатына бірден, елеулі әсер етеді.