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 арттырудың жаңа технологияларын зерттеу, жарықдиодты жарықтандыруды кеңінен қолданудың арқасында сенімділік пен шығындарды азайту өте маңызды. Бүгінгі күні дәстүрлі жарықдиодты драйвердің құны жоғары. Жүргізушінің сенімділігі шектеулі. Жарықтандыру құрылғысының құнын төмендететін және тиімділігі мен сенімділігін арттыратын қарапайым және қымбат емес жарықдиодты басқарудың жаңа түрлерін табу міндеті әлдеқашан пісіп-жетілді. Жарықдиодты жарықтандырудағы соңғы тренд - драйверсіз жарықдиодты модульдер, тікелей айнымалы ток LED модульдері. Технологияның артықшылығы оның айтарлықтай қарапайымдылығы мен төмен бағасы болып табылады, бұл республикалық бюджетті жылдам өтеуге және үнемдеуге ықпал етеді. Жоба ғылыми-зерттеу және әзірлемелер үшін жаңа жарықдиодты жарықтандыру технологиясын ұсынады - желіге тікелей қосылуға арналған гибридті жарықдиодты модуль. 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. Көшелерді жарықтандыруға арналған қуаттылығы жоғары 200 Вт гибридті жарықдиодты модуль әзірленеді. Жобаның нәтижесі өндіріске енгізіледі.

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) : Тиімділік пен MTBF жақсарту үшін Direct AC Hybrid LED драйверін зерттеу және әзірлеу. Жоба нәтижелерін өндіріске енгізу. Болашақ ҒЗТКЖ жүргізу үшін құзыретті инженерлік әзірлеу тобын құру. Қазақстандағы электроника өнеркәсібінің дамуы.

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. Зерттеу жұмысы жарықтандыру технологиясының мәселелерін зерттеуден, ғылым мен техника деңгейін зерттеуден басталды. Мыналар зерттелді: ғылыми мақалалар, конференциялар, патенттік ізденіс, электроника журналдары, өндірістен кеңестер. Қажеттіліктерге сәйкес кейіннен тексеру үшін ғылыми гипотезалар алға қойылды. Бастапқыда топта гипотезалар талқыланып, есептеулер, құрастырылған модельдердің компьютерлік модельдеулері жүргізілді. Эксперименттік тексеру үшін ең табыстылары таңдалды. Жұмыс күшейткіш типті гибридті модульді, төмендеткіш түрлендіргіш типті зерттеуді қамтыды. Жарияланғандардан басқа, жарықдиодты токты басқарудың жаңа идеялары мен шешімдері іздестірілді. Жоба барысында алдын ала зертханалық үлгі құрылды, оның негізінде схема мен басқару алгоритмін жетілдіру идеялары пайда болды. Тәжірибелік мәліметтердің сенімділігі қажетті құбылысты тіркеу үшін қажетті дәлдікпен өлшеу жабдығының болуымен қамтамасыз етіледі. Ең маңызды тәжірибелер: зертханалық үлгіні құру және жөндеу, тиімділікті өлшеу, температуралық сынақтар. Жоба гибридті жарықдиодты модульдердегі негізгі матрицаның жұмыс істеуінің 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. Жобаның идеялары түпнұсқа.

Obtained results and novelty (in Russian) : Исследован улучшенный вариант светодиодного модуля по повышающему типу. Были изучены варианты – в режиме непрерывного тока дросселя (Continues Conduction Mode - CCM), в режиме пограничного тока дросселя (Critical Conduction Mode–CrCM). КПД светодиодного модуля в режимах CCM и CrCM 97% и 98%, выше, чем традиционного модуля в режимах CCM и CrCM проводимости, с КПД 96% и 97%. Проведены улучшения и оптимизации светодиодного модуля: уменьшение задержки фронтов сигналов, оптимизация дросселя, программа микроконтроллера. Гибридный модуль повышающего типа отвечает теории, а схема управляема по предложенному алгоритму. Опубликована статья в отечественном журнале в списке ККСОН. Принята статья в рецензируемом зарубежном научном журнале. Подана патентная заявка в «НИИС» РК. Исследован гибридный светодиодный драйвер по понижающему типу. В ходе моделирования и расчетов выявил недостатки - высокое напряжение на ключах. Проведена оптимизация и были получены результаты: в программу введены необходимые функции защиты от дребезга и ложных срабатываний, режим skip-mode, оптимальные задержки переключения при нуле напряжения, улучшенный входной фильтр. Эти достижения будут применяться в дальнейших разработках. Результаты по улучшенному лабораторному образцу по понижающего типа - КПД = 97.6% уступает схеме повышающего типа по КПД. Дальнейшие работы будут вестись со светодиодным модулем повышающего типа.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Жарық диодты модульдің жетілдірілген нұсқасы зерттелді. Келесі нұсқалар зерттелді: үздіксіз дроссельдік ток режимінде (Continues Mode - CCM), дроссельдің сыни ток режимінде (CrCM). CCM және CrCM режимдеріндегі жарық диоды модулінің тиімділігі 97% және 98% құрайды, бұл CCM және CrCM өткізгіштік режимдеріндегі дәстүрлі модульден жоғары, тиімділігі 96% және 97%. Жарықдиодты модульді жетілдіру және оңтайландыру жүргізілді: сигнал фронттарының кідірісін азайту, дроссельді және микроконтроллер бағдарламасын оңтайландыру. Гибридті арттыру модулі теорияға сәйкес келеді және схема ұсынылған алгоритммен басқарылады. ҚКСОН тізімінде отандық журналда мақала жарияланды. Мақала рецензияланатын шетелдік ғылыми журналда қабылданды. ҚР Электротехника ғылыми-зерттеу институтына патент алуға өтінім берілді. Төмендетілген гибридті жарық диодты драйвері зерттелді. Модельдеу және есептеулер кезінде кемшіліктер анықталды - кілттердегі жоғары кернеу. Оңтайландыру жүргізілді және нәтижелер алынды: бағдарламаға дыбыстық және жалған дабылдардан қорғаудың қажетті функциялары, өткізіп жіберу режимі, нөлдік кернеу кезінде оңтайлы ауысу кешігулері, жақсартылған кіріс сүзгісі енгізілді. Бұл жетістіктер одан әрі әзірлемелерде қолданылатын болады. Жақсартылған зертханалық үлгіге арналған нәтижелер төмендетілген түрге арналған - тиімділік = 97,6% тиімділік бойынша жоғарылату түріндегі схемадан төмен. Одан әрі жұмыс жоғарылату түріндегі жарықдиодты модульмен жүргізіледі.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Получено что гибридный светодиодный модуль повышающего типа является наиболее удачным кандидатом для дальнейшей разработки. На решение была подана патентная заявка в «НИИС» РК на изобретение – «Устройство гибридного светодиодного драйвера». Создан улучшенный лабораторный образец для гибридного модуля повышающего типа. В результате испытаний разработана усовершенствованная электронная схема и печатная плата, программа микроконтроллера.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Гибридті күшейткіш жарықдиодты модуль одан әрі дамыту үшін ең сәтті үміткер екені анықталды. Шешімге патенттік өтінім ҚР электротехника ғылыми-зерттеу институтында өнертабысқа – «Гибридті жарықдиодты драйвер құрылғысына» берілді. Гибридті арттыру модулі үшін жетілдірілген зертханалық үлгі жасалды. Сынақтардың нәтижесінде жетілдірілген электронды схема және баспа схемасы, микроконтроллер бағдарламасы 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 2024 года, имеется улучшенный лабораторный образец. По результатам экспериментов будет отобран вариант светодиодного модуля повышающего типа, по которому будет создаваться промышленный 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 2025 жылы жоба аяқталғаннан кейін өнеркәсіптік прототипті әзірлеуді және оны өндіріске енгізуді жоспарлап отыр. Бүгінгі күні, 2024 жылдың соңында жетілдірілген зертханалық прототип бар. Тәжірибелердің нәтижелері бойынша жоғарылататын жарықдиодты модульдің нұсқасы таңдалады, оған сәйкес өнеркәсіптік прототип жасалады. Құрамдас бөлшектер мен шығын материалдарына тапсырыс беру кезінде әлеуетті жеткізушілер пысықталуда. Әзірлеу барысында жоба қызметкерлері әлеуетті өндіруші – жеке серіктеспен өзара әрекеттеседі.

Efficiency (in Russian) : Проект развивается по плану. В ходе работ были исследованы улучшенный гибридный светодиодный модуль и светодиодные модули понижающего типа предварительный и улучшенный. Из которых, модуль по типу повышающего преобразователя является наиболее предпочтительным, и будет взят в дальнейшую разработку. Полученные результаты положительные. Все пункты календарного плана выполнены.

Efficiency (in Kazakh) : Жоба жоспарға сәйкес әзірленуде. Жұмыс барысында жетілдірілген гибридті жарықдиодты модуль және алдын ала және жетілдірілген төмендеткіш түрдегі жарықдиодты модульдер зерттелді. Олардың ішінде күшейткіш түрлендіргіш түрінің модулі ең қолайлы болып табылады және одан әрі дамыту үшін қабылданады. Алынған нәтижелер оң. Күнтізбелік жоспардың барлық тармақтары 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 модульдер негізінде жарықдиодты шамдарды өндіру. Гибридті жарықдиодты модульдердің әлеуетті сатып алушылары - барлық жарықтандыру өнімдерін өндірушілер. Жоба серпінді нәтижелерді уәде етеді, өйткені гибридті модульдер төмен гармоникалық бұрмалауға, төмен электромагниттік кедергілерге, жоғары тиімділік пен сенімділікке, арзан іске асыруға және жоғары қуаттарға жарамды. Тақырып бойынша екі ғана ғылыми еңбек табылды. Кейбір идеялардың аналогтары жоқ. Жоба үлкен мультипликативті әсерге ие. Жоба ғылыми бағдарламалар үшін маңызды, көптеген ғылыми идеялар мен зерттеулерге негіз бола алады, энергетикалық электроника саласындағы құзыреттіліктің өсуіне ықпал етеді және Қазақстан үшін бірегей тәжірибе болып табылады. Алынған білім мен тәжірибені сұранысқа ие электронды өнімдердің әртүрлі түрлерін жобалауда пайдалануға болады. Жоба көп салалы, электроника, электродинамика, қатты дене физикасы және сенімділік ғылымы салаларын қозғайды. Тиімділікті, сенімділікті арттырудағы және бағаны төмендетудегі кез келген азғантай болса да, адам өмірінің сапасына, шығындарды үнемдеуге, өнімділікті арттыруға және әлемдік экономиканың әл-ауқатына бірден маңызды әсер етеді.