LED Sürücü Nasıl Çalışır?

LED, Işık yayan diyot (Light emitting diode), bir besleme kaynağı ile beslenerek anot ucundan katot ucuna doğru tek yönde akım geçirilmesiyle ışık meydana getiren yarı iletkendir. LED’lere, ancak uygun LED sürücüler ile sürüş akım ve gerilimi uygulandığında karakteristik özelliklerini maksimum seviyede sunabilirler.

LED Sürücü Nasıl Çalışır?
22.11.2018
6.781
A+
A-

LED, Işık yayan diyot (Light emitting diode), bir besleme kaynağı ile beslenerek anot ucundan katot ucuna doğru tek yönde akım geçirilmesiyle ışık meydana getiren yarı iletkendir.

LED’lere, ancak uygun LED sürücüler ile sürüş akım ve gerilimi uygulandığında karakteristik özelliklerini maksimum seviyede sunabilirler.

Üreticiler farklı uygulama alanlarına yönelik farklı tasarım ve elektriksel özellikleri sahip LED paketleri ve kaplama teknolojilerini geliştirmektedir.

LED sürücüler, DC-DC, AC-DC veya AC-DC-DC çevrimleriyle elde edilen LED sürüş gerilim aralığı ve akımı, sürüş frekansı, verim, güç faktörü (Power Factor-PF), toplam harmonik distorsiyon (Total Harmonic Distortion-THD), titreşim oranı (Flicker Rate) gibi güç kalitesini belirleyici özelliklere göre sınıflandırılır. Sahip olmaları gereken standartlar, maliyet, performans, kullanım alanlarına göre değişken güç karakteristik özelliklerine sahiptir.

En basit LED sürücü, devreye eklenen direnç ile LED üzerinden akan akımın sınırlandırılması yöntemidir. Bu yöntem ile kaynaktaki gerilim farklılıklarında LED üzerindeki akımda değişimler ve direnç üzerinden geçen akım nedeniyle elektriksel kayıplar oluşur.

Sürücüler yapısal olarak güç faktörü düzenleyici, DC-DC dönüştürücüler ve çıkış akımı düzenleyicisini içerir. Bu yapılarla oluşturulan devre topolojileri buck, boost, buck-boost, flyback, cuk, SEPIC, zeta olarak sıralanabilir.

Günümüzde kullanılmakta olan LED sürücülerin çıkışı, belirli gerilim aralığında sabit akımla LED yükünü sürmektedir.

Bu sürücülerin çalışması şu şekildedir; 110V/220V-50/60 Hz alternatif akım (AC) şehir şebekesi sürücü girişine uygulanarak filtrelenir ve köprü diyot üzerinden DC’ye dönüştürülerek regülasyonu yapılır. Bu aşamada aktif veya pasif güç faktörü düzenleyicileri kullanılır. Seri paralel rezonans dönüşüm devreleri (Serial-Parallel Resonant Converter-SPRC) ve yüksek frekansta anahtarlama yapabilen bir FET veya FET grubu ile anahtarlama yapılır. Anahtarlanan akım, trafo üzerinden sürücünün çıkış kısmına aktarılır. Çıkışta tekrar bir regülasyon işlemi gerçekleştirilir. Devre çıkışından devrenin girişine opto izolatör ile geri besleme bilgisi verilerek kullanılan FET’lerin anahtarlama frekanslarında değişiklikler yapılır. Bu şekilde güç faktörü düzenleme, THD azaltma, titreşim oranını düşürme ve sabit sürüş akımı elde edilir.

Sürücü devresi üzerinde yüksek frekansta anahtarlama yapıldığı için Elektromanyetik Girişim (Electromagnetic Interference-EMI) devre üzerindeki komponentlerin çalışmasını etkileyebilmektedir. Bu girişimi azaltmak için komponentlerin PCB (Printed Circuit Board) üzerindeki yerleşimleri, birbirine yakınlıkları, komponentleri birbirine bağlayan hatların kalınlık veya uzunlukları son derece etkilidir.

LED aydınlatma, iş yerleri, okul, hastane, otopark gibi aydınlatmanın önemli ve verimli kullanılması gereken yerlerde sürücülere kendi aralarında kablolu veya kablosuz olarak bağlantı ve bu altyapıya eklenen aydınlatma sensörleri, astronomik zaman saati gibi kontrolcülerle anlık kontrol sağlanabilir. Bilgisayar veya mobil ara yüzlerinden yapılan aydınlatma kontrol planları ile sürücülerin çıkış akımları, dolayısıyla LED parlaklıkları azaltılıp-arttırılabilir (dimming) özellik eklenebilmektedir.

Sürücülerin, topolojik olarak çıkış yapısı dimming işlemine uygunsa, Analog 1-10V, DALI (Digital Adressable Lighting Interface), PWM (Pulse Width Modulation) metotlarıyla LED sürüş akımı değiştirilebilir.

Yazar, Lisans ve Yüksek Lisans eğitimlerini Kırıkkale Üniversitesi, Elektrik Elektronik Mühendisliği bölümünde tamamlamıştır. Güç elektroniği ve LED aydınlatma alanlarında bir süre özel sektör tecrübesi edindikten sonra Bingöl Üniversitesi'nde akademisyen olarak görev yapmaya başlamıştır. Kocaeli Üniversitesi, Elektrik Mühendisliği bölümünde Doktora eğitimine devam etmektedir.
Bir Yorum Yazın
Ziyaretçi Yorumları - 1 Yorum
  1. emremuzafferiyet dedi ki:

    yazıyı çok beğendim. emeğinize sağlık