Power LED; yüksek aydınlatma verimi (lm/W), optik malzemelerle kullanım kolaylığı, ömrünün uzun olması, panel üzerinde daha az sayıda LED’in kullanılmasıyla armatürün fiziksel olarak küçülmesini sağlayan maliyet ve verimlilik odaklı üretim teknolojisine sahip LED çeşididir.
Power LED; yüksek aydınlatma verimi (lm/W), optik malzemelerle kullanım kolaylığı, ömrünün uzun olması, panel üzerinde daha az sayıda LED’in kullanılmasıyla armatürün fiziksel olarak küçülmesini sağlayan maliyet ve verimlilik odaklı üretim teknolojisine sahip LED çeşididir.
Üreticilerin büyük kısmı Power LED’leri tüketilen gücü baz alarak Mid Power ve High Power olarak ikiye ayırmıştır.
Mid Power LED’ler 0.2W-1W güç tüketimi aralığındayken High Power LED’lerin maksimum güç değerleri teknolojik gelişmeler ve üreticiye bağlı olmakla birlikte sürekli olarak değişmektedir.
Örnek olarak 2018 yılı itibariyle üretilen bir High Power LED, eğer yeterince soğutulabilirse tipik olarak 181 lm/watt aydınlatma verimliliğinde 10W, maksimum olarak ise 29W güç tüketimine karşılık 4292 lm ışık çıkışı sağlayabilmektedir.
Power LED’ler yüksek güçte çalıştıklarından dolayı LED’ler üzerindeki ısı transfer gözlemi önemlidir. LED jonksiyon sıcaklığı arttıkça verimlilik ve kullanım ömrü azalacaktır.
Power LED’ler aydınlatılacak alan ve özelliğine göre pek çok farklı yerde kullanılır. Dış mekânlarda; park, sokak, yol, tünel aydınlatmalarında, alçak-yüksek tavanlı endüstriyel ortamlarda, trafik sinyalizasyon lambalarında, ikaz lambalarında, iç mekânlarda; spot lamba, vurgulu aydınlatmalarda, stüdyo-sahne gibi sabit aydınlatmalarda ve bisiklet lambası, başlık lambası, el feneri gibi taşınabilir aydınlatmada sıklıkla kullanılır.
Aydınlatılacak alanların sınıfına, boyut ve özelliklerine göre LED armatür seçimi yapılmaktadır. Armatür içerisindeki LED’in; toplam aydınlatma miktarı, harcanan toplam elektriksel güç, ışık açısı, ışık rengi, CRI (Renksel Geriverim İndeksi-Color Rendering Index), CCT (Correlated Color Temperature), maliyet, ömür süresine göre ürün seçimi yapılır.
Seçim yapılırken LED paketleme teknolojisine de dikkat edilmelidir.
Uygulamaya göre SMD (Surface Mount Device), COB (Chip on Board), CSP (Chip Scale Package), FC (flip chip) paketlemeleriyle Mid Power LED veya High Power LED seçimi yapılır.
Power LED’ler 2014 yılından itibaren çoğunlukla FC paketleme teknolojisi ile üretilmeye başlanmıştır.
COB paketleme teknolojisi, termal direnç fazlalığı, gölge oluşturma gibi dezavantajlardan dolayı daha küçük güçlü LED çiplerini paketlemede kullanılır.
FC paketleme teknolojisinde, termal direnç azaltılarak ısı transferinin daha iyi sağlanması amaçlanmıştır. LED çipinin anot ve katodu LED’in soğutucu katmanının altında yer almaktadır.
Şekil-1 Power LED iç yapısı
Power LED kullanılan yüksek güçlü bir LED armatürün, baskı devresi üzerinde paralel LED gruplaması mümkün olduğunca az olur. Paralel gruplardaki akım bölünmesini önlemek için seri gruptaki LED sayısı fazla olmaktadır.
Bu tip LED sürücülerin yüksek sürüş akımı ve yüksek sürüş gerilimi çıkışına sahip olması gereklidir.
Şekil-2 Power LED şematiği
Power LED paketleri, tek LED çipinden oluşabileceği gibi Şekil-2’de görüldüğü gibi birden fazla LED çipinin seri veya paralel bağlantılı haliyle tek pakette bulunabilir.
Power LED’in çalışması sıradan bir LED gibidir. LED’in Anot-Katot uçlarının sabit akımlı bir LED sürücünün doğru polarmasıyla beslenerek ışık vermesiyle sonuçlanır.
Tek LED çipi kullanılan bir Power LED, tipik olarak 3V sürüş gerilimi ve ürün özelliğine göre değişmekle birlikte genelde 350mA sürüş akımından başlayarak daha yüksek akımlarla da beslenebilen LED çeşitleri bulunmaktadır.
Şekil-2 deki şematiğe sahip bir Power LED paketi seri haldeki 4 LED çipinden oluştuğu için yaklaşık 12V sürüş gerilimiyle beslenmektedir.
