led mum , led candle (“Light Emitting Diode”, Işık yayan diyot), yarıiletken diyot temelli, ışık yayan bir elektronik devre elemanıdır. 1920’lerde ilk defa Rusya’da icat edildi ve 1962 yılında Amerika’da pratik olarak uygulanabilen elektronik bileşen haline getirildi. Oleg Vladimirovich Losev, radyo alıcılarında kullanılan diyotlardan akım geçtiğinde, diyotların ışık yaydığını farkeden bir radyo teknisyeniydi ve 1927 yılında ilk olarak bir Rus gazetesinde LED hakkında ayrıntılar yayınladı.

Başlangıçta yalnızca zayıf kuvvetli kırmızı ışık verebiliyorlardı ama çağdaş ledler Görünür ışık, Morötesi, Kızılötesi gibi çeşitli dalga boylarında, yüksek parlaklıkta ışık verebiliyor.

led mum , led candle

led mum , led candle

led mum , led candle

Düşük enerji tüketimi, uzun ömür, sağlamlık, küçük boyutu ve hızlı açılıp kapanabilmesi gibi geleneksel ışık kaynaklarının üzerinde birçok avantajı vardır. Ancak, nispeten pahalıdır.

LED, çeşitli alanlarda uygulanabilmektedir.

Özellikleri

Ledler yarı iletken malzemelerdir.

Ana maddeleri silikondur.

Üzerinden akım geçtiğinde foton açığa çıkararak ışık verirler.

Değişik açıda ışık verecek şekilde üretilmektedirler.

Ledlerin gerilim-akım grafikleri üsteldir. Uygun çalışma noktasındayken ledin üzerindeki küçük bir gerilim değişimi büyük bir akım değişimine sebep olur. Yüksek akım nedeniyle bozulmaması için ledlere seri bir akım sınırlama direnci bağlanır. Böylece hassas olmayan gerilim aralıklarında ledin bozulmaması sağlanır.

Ledler tıpkı bir Zener diyot gibi üzerinde sabit bir gerilim düşürür.

AyrıcaKırmızı LED yaklaşık 1,8V-15mASarı LED yaklaşık  2V-15mA

Yeşil LED yaklaşık 2,2V-15mA

Mavi ve Beyaz LED yaklaşık 3.6V-20mA ‘de çalışır.

Eğer trafik ışığı gibi düşünülürse bu değerler akılda daha rahat kalabilir.

Ledler seri ve/veya paralel bağlanabilirler. Seri bağlantıda istenildiği kadar led seri bağlandıktan sonra 1 tane akım sınırlama direnci eklenmelidir. Paralel bağlantıda ledler değil led + direnç düzenekleri birbirine paralel bağlanmalıdır.

Bağlantı şekilleri [değiştir]Bağlantıların her birinde karışık led çeşitleri kullanılabilir. Her çeşidin kendine göre ileri ön gerilimi vardır. Dolayısıyla böyle bir kullanımda tüm hesaplar ayrı ayrı yapılmalıdır.

(+) —/\/\/\—|>|– (-) ya da (+) —/\/\/\—|>|-|>|-|>|-…- (-)

Seri bağlantıda 20 mA altında ledin ileri ön gerilimi bilinmelidir. N tane ledi birbirine seri bağlıyorsak ledlerin üzerinde toplamda U_ledT = X * U_led (ya da U_ledT = U_led1 + U_led2 + … + U_ledN) Voltluk bir gerilim oluşur. Elimizde muhtemelen bir gerilim kaynağı olacaktır. Devreye seri olarak bağladığımız dirençte de geri kalan gerilim düşmelidir. Yani U_direnç = U_kaynak – U_ledT Led sisteminden 20 mA geçtiği bilinmektedir. Buna göre direnç hesaplanabilir: R (K ohm)= U_direnç (V) / 20 (mA)

(+) -|–/\/\/\—|>|———|+ (-) |–/\/\/\—|>|———| |–/\/\/\—|>|-|>|-…-| |–/\/\/\—|>|———|

Kullanım alanları

Son yıllarda ledlerde mavi ışığın kullanılabilmesi ile RGB (Red Green Blue) aydınlatma mümkün olmuş ve birçok sektörde uygulama alanı bulmuştur.Ledlerin enerji sarfiyatlarındaki düşüklüğünün başlıca sebebleri arasında omik bir yük olması ve ısı kayıplarının az olması gösterilebilir. ayrıca ömürleri oldukça uzun olan bu diyotlar diğer ampuller gibi flaman taşımadıklarından dolayı hemen her koşulda sorunsuz kullanılabilirler. Bugün ulaşılan aydınlatma değerleriyle henüz genel aydınlatma için maliyetleri çok yüksek olmasına rağmen sinyalizasyon ve dekoratif aydınlatma unsuru olarak (Obje görselleri,Wallwash vb.)ilgi görmektedir. Ayrıca kızılötesi(infrared)led’ler uzaktan kumandaların televizyonla iletişimini sağlar.Aynı zamanda Boğaziçi Köprüsü’nde ışıklandırmada kullanılır.

DÜNYASI

high_power_led_lamp

Power Led ler genellikle 0.5W, 3W, 1W, 5W olarak kullanıma sunulmaktadır.

Beyaz renkli Power led ler iç ve dış genel aydınlatma için kullanılmakta olup, mavi, kırmızı, sarı, yeşil ve RGB powerled ler Wallwasher diye de adlandırılan duvar boyama aydınlatmaları için kullanılmaktadır.

Powerled konusunda lider firmalar Samsung ( sunnix-5), Cree ( X-lamp), Osram ( Dragon-X), lumileds ( Luxeon rabel), Seul semi conductor (z-powerled) , Nichia dır. Arkalarından Awago, Edison ( edixeon), Everlight, Prolight, Kingbright , Huey jann, lummicro gibi firmalar gelmektedir.

Power led ler renklerine göre farklı ışık şiddetlerine sahiptirler ve buna lümen denir.

Düşük gerilim, düşük akım ve yüksek verimlidirler. Tasarruf sağlarken ayrıca uzun ömürlü ve çevreyle dost doğaya saygılıdırlar.

Power led lerin iç yapısı

high_power_led_lamp

 

Power led lerin fotometrik özellikleri

high_power_led_lamp

high_power_led_lamp

Örnek tablo verilmek istenirse;

high_power_led_lamp

Bu tablonun detaylı açıklamaları;

Dalga Boyu :

Rekkli ledlerde sadece rengi belirtir. Herhangi başka bir amacı yoktur. Ancak Beyaz powerled lerde renk belirtmek üzere dalga boyu yerine Kelvin (°K) kullanılmaktadır. Beyaz led lerde 3200 °K – 8000K °K aralıklarında farklı isimlerle adlandırılmaktadır. 3200 °K – 3300 °K Sıcak beyaz ( Warm White), 3500 °K – 4500 °K Naturel beyaz ( Natural White), 5500 °K – 6500 °K Saf beyaz , gün ışığı ( Pure White), 6500 °K – 8000 °K Soğuk beyaz ( Cool White) olarak adlandırılmaktadır.

Akım (IF):

1W power ledler 350mA ile 3W power led ler 700mA sabit akım ile beslenmelidir. Powerled ler ısındıkça yüksek akım çekmeye elverişli ürünler olması ve yüksek akımlarında LED in ömrü üzerinde etkili olması sebebiyle power led ler için Sabit Akım ( Constant Current) kaynakları diye adlandırılan Led sürücü ler ( Led driver) ile beslenmelidir. Led sürücülerin verimi çok önemlidir. Yani LED kullanılarak yapılmak istenen tassarruf verimsiz ve kalitesiz bir led sürücü ile sağlanamaz. Bu nedenle bilinen marka LED DRIVER kullanılması gerekmektedir. ÖzellikleTasasaruf amacıyla kullanılan Sıcak ve soğuk beyaz power Led li aydınlatmalarda led sürücünün verimi çok önemlidir.

Voltaj (VF):

1W power led ler genelde reklerine göre 2V – 5V arasında çalışmaktadırlar. Powerled sürüm voltajı led driver ( Led sürücü) seçimide oldukça önemlidir. Mesela 10 adet 1W lık beyaz power led için kullanılması gereken 350mA sabit akımlı LED sürücü 12-13W ve 35-40V olmalıdır.

Parlaklık ( Lumen) :

Powerled ler genellikle yoğun ışık sağlamak için kullanılmaktadırlar. Bu nedenle 1W power led in kaç lümen sağladığı önemli bir ölçüttür. Bu özellikle tassaruf amacı ile iç ve dış aydınlatmada kullanılan Beyaz led ler de oldukça önemli bir ölçüttür. Yani 1W enerji tüketiminden en yüksek verimi sağlayan Powerled en iyisidir. Ayrıca tbiiki 1W led in bu Lumeni sağlarken hangi akımla sağladığıda önemlidir. Yani 350mA akımla 1W ta 80 lumen veren ürün ile 700mA de 80 lumen veren ürün aynı şey değildir. Tercih edilenin 350mA de 80 lumen veren ürün olmasıdır.

Açı (View Angel) :

Renkli ve RGB 1W ve 3W Powerled ler genellikle dekoratif amaçlı duvar boyamalar ( wall washer) için kullanılmaktadırlar. Bu nedenle Işığın uzun mesafelere taşınması gerekmetedir. Işığın uzun mesafeye taşınması power led lerin önüne konan ve çeşitli açılarda olan lens ler le mümkün olmaktadır. Bu power led lensleri 5°C, 15°C, 20°C, 35°C, 55°C derecelerinde bulunabilmekte olup ışığın taşınmasında kullanılmaktadırlar.

Ledli aydınlatmaya yönelik uygulamalarda kullanılan Beyaz renkli powerled ler genellikle 55°C ve 120°C olarak kullanıldığından sıcak ve soğuk beyaz rekli 1W ve 3W ledler genelde lensli veya lenssiz olarak bu açılarda üretilmektedir.

Power led li bir sokak lambası

 power-led-street-light

   

Power led li bir duvar boyama armatürü

 stage-light-high-power-led-wall-washer

 power_led_plant_growing_lamp

 

 Örnek bir Power Led kontrol kartı

 control_large_power_led

resimler için faydalanılan siteler:

www.genbilim.com

www.elektrotekno.com

www.unienerji.com.tr