Genel

LED Teknolojisi

Elektrik enerjisini doğrudan ışığa çeviren bir yöntem olarak katı bir yapı içersinde elekronların uyarımı ile görülebilen ışık elde edilebilir (electroluminescense). Örnek: LED lambalar. LED , İngilizcede L ight E mitting D iode kelimelerinin kısaltılarak, bu ürünün jenerik adı haline gelmiş söylenişidir . Bir LED yongası yapı itibarı ile N ve P tipi yarı iletken katmanlar arasına sandviç edilmiş aktif katman tabakasından ve bunların elektriksel bağlantılarından oluşan opto elektronik bir elemandır . LED’ten doğru yönde bir akım geçirildiğinde elektronlar aktif katmanı uyarır ve aktif katmanda ışık üretilir. Üretilen ışık doğrudan veya reflektörden yansıma ile pencere katmanından yayılır.

LED’ler aktif katmanın metaryel yapısına bağlı olarak görülebilir ışık tayfının belirli bir bölümünde ışık yayarlar. Başka bir deyişle tek renk ışık üretilir ve aktif katmanda kullanılan materyel LED ışığının rengini belirler.Yüksek seviyede ışık veren renkli LED’lerde aktif katman olarak farklı materyeller kullanılır (GaAs, Gap, GaN, AlInGaP ve InGaN). LED’lerle beyaz ışık üretmek iki yöntemle mümkündür. Bunlardan birincisi; kırmızı, yeşil ve mavi üç adet LED yongasını bir kılıf içersinde kullanarak beyaz ışığı elde etmektir. İkinci yöntem ise mavi LED yongasında üretilen ışığın bir fosfor tabakasını uyararak beyaz ışık üretmesidir.

Şekil olarak çeşitli ebatlarda, radyal biçim başta olmak üzere çok çeşitli yapılarda kılıflandırılırlar. Normal baskı devreler için PIN ayaklı üretildikleri gibi, SMT (yüzey montaj teknolojisi) ve doğrudan baskı devre üzerine montajlı (on board) biçimlerde üretimleri ticari olarak piyasaya sürülmektedir.

Led Teknolojinin Faydaları

Yüksek verimli aydınlatma sağlarlar. Mevcut aydınlatma armatürlerine göre %40’tan başlayarak %80’e varan oranda tasarruf sağlayabilmektedir. Uzun ömürlüdürler (sağlıklı tasarım ve doğru bileşenlerle 100.000 saate kadar ömürleri vardır ). LED diğer ampullere göre 10 kata kadar daha uzun ömürlüdür. Daha uzun LED ömrü atık miktarını azaltmaktadır. LED aydınlatma gereçleri sonsuz kere dim edilebilir. Bu da aydınlatma masraflarında ek tasarruf anlamına gelmektedir. Düşük güç tüketimlerinden dolayı solar enerji ile çalışan (Güneş) devrelerde ve mobil uygulamalarda alternatifsizdirler. LED aydınlatma gereçleri, enerji verildiği an, herhangi bir ısınma süresi gerektirmeden anında yanmaya başlar. Ns (nano saniye) seviyesinde reaksiyon verme süreleri vardır ve bu hızları akkor flamanlı v.b. ışık kaynakları ile kıyaslanamaz üstünlüktedir.

LED aydınlatma sistemleri çevre dostudur. LED civa, argon, neon, sodyum, xenon ve kurşun ihtiva etmez. UV-IR ışınları taşımazlar Bakıma ihtiyaç duymazlar. İçlerinde kopacak veya kırılacak filaman benzeri malzeme yoktur. Şok ve titreşimlere dayanıklıdırlar. Hem Indoor (iç mekan), hem de Outdoor (dış mekan) da kullanılabilirler. Nem ve suya dayanıklıdır Tasarımcılara geniş ve kolay kullanım imkanları sağlamaktadır. Renk sıcaklığı (CCT) çesitliliği cok fazladır. Örneğin; Beyaz LED için farklı renk sıcaklıkları mevcuttur. 3200, 4700, 5400, 6500 Kelvin gibi.

Renksel geri verimleri çok yüksektir. Tek veya bir çok renk bir arada kullanılabilir. Direk ışık kaynakları oldukları için hedefe giden ışık kontrolü daha rahat yapılmaktadır.

Led Aydınlatma Teknolojisi

Ortam Çalışma Sıcaklığı: Armatürün çalıştırılacağı ortamın sıcaklığıdır. LED üreticileri tarafından yayınlanan tüm cihaz ömrü ölçümleri farklı ortam sıcaklığı aralıklarında gerçekleştirilir. Belli bir ışıklık için yüksek ortam sıcaklıkları cihazın çalışma ömrünü kısaltacak, düşük sıcaklıklar ise LED’in beklenenden daha uzun ömürlü olmasını sağlayacaktır.

Kandela: Standart Uluslararası aydınlatma şiddeti ölçüsüdür. Bir kandela, bir lümen/steradyan’dır. Daha önceden “mum” olarak ifade edilmiştir. Bir ışık kaynağının belli bir doğrultudaki aydınlatma şiddeti kandela (cd) cinsinden ifade edilir. İlgili doğrultuya bağlı olarak herhangi bir ışık kaynağı pek çok farklı aydınlatma şiddetlerine sahip olacaktır. Aydınlatma şiddeti bizzat ışık kaynağının bir özelliği olduğundan belli bir doğrultudaki kandela değeri, kaynağa uzaklıktan bağımsız olarak aynı kalır.

Lamba 0°’de Kandela 20°’de Kandela
150-W R40 Projeksiyon 1,100 cd 820 cd
150-W R40 Spot 5,800 cd 780 cd
150-W PAR38 Projeksiyon 4,000 cd 1,100 cd
150-W PAR38 Spot 11,800 cd 500 cd

Renk Sıcaklığı: Kromatikliği ışık kaynağının kromatikliğine çok benzer olan bir kara cismin mutlak sıcaklığıdır. İlişkili renk sıcaklığı (CCT), bir lambanın yaydığı ışığın, belli bir sıcaklığa kadar ısıtıldığında referans bir kaynaktan gelen ışık rengine bağlı olarak aldığı rengin görünüşünü tanımlayan teknik bir özelliktir ve Kelvin (K) cinsinden ölçülür. Bir lambanın CCT değeri, yaydığı ışığın genel olarak “sıcak” veya “soğuk” olmasıdır. Ancak sıcaklık ölçeğinin aksine CCT değeri 3200 K’ nın altında olan lambalar genellikle renk olarak “sıcak” ışık kaynağı olarak kabul edilirken CCT değeri 4000 K üzeri olan lambalar genellikle renk olarak “soğuk” kabul edilir. Işık Verimi: Lambanın total güçte verdiği toplam ışık akısıdır. Lümen/watt (lm/W) cinsinden ifade edilir.

Işık kaynakları ve aydınlatma sistemlerinde verim, lümen/watt cinsinden ifade edilir. Floresan ve yüksek yoğunluklu deşarj (HID) lambalarda sistem verimini tespit ederken balastın watt değeri de dikkate alınmalıdır, çünkü lamba-balast kombinasyonuna bağlı olarak ışık çıkışında düşüş meydana gelebilir.

Lamba ışık verimi, lambanın verdiği ışık miktarını lambanın watt gücüne bölmek suretiyle hesaplanır:
100W’lık A19 akkor lamba 1740 lm ışık üretir.
1740 lm / 100 W = 17.4 lm/watt