Farklı geometrilere sahip led dizilerinin aydınlatma özelliklerinin deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of the lighting properties of led arrays with different geometries
Yazar: ALİ KOCAMAN
Danışman: PROF. DR. ÖMER GALİP SARAÇOĞLU
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Konforlu bir aydınlatma ve enerji verimliliği için; LED'in soğutulması, PCB tasarımı, uygun ikincil optik aygıtların seçimi, doğru bir LED sürücü seçimi gerekir. Aydınlatmada ışık kaynaklarının düzensiz dağılımı hedeflenen konfora ulaşılmasına engel olurken, aynı zamanda ortamdaki nesneleri ve detayları ayırt etme yeteneğini sınırlar. Bu nedenle LED ışık kaynaklı armatür tasarımında benzetim ve grafiksel tasarımla yapılan prototiplerin deneysel yöntemlerle irdelenmesi, standartların ve ölçme yöntemlerinin iyi bilinmesi gerekmektedir.
Bu çalışmada, oluşturulan deney düzeneğinde ve laboratuvar ortamında farklı geometrik LED dizilimlerinin fotometrik büyüklüklerinin ölçümleri yapıldı. Bu modellere farklı akımlar uygulayarak armatürün analiz verileri incelendi. Laboratuvarda LED ışık kaynakları 2,5 cm ve 5 cm aralıklı doğrusal, kare, daire, yıldız, üçgen ve altıgen diziler şeklinde tasarlandı. Her bir tasarım sabit gerilim altında 200, 400, 600 mA'lik farklı akım değerleri ile sürüldü. Her bir LED dizilimin farklı akım değerlerindeki fotometrik ölçüm sonuçları grafiksel dağılım olarak yorumlandı. Dizilime bağlı olarak oluşan ışıma diyagramı, aydınlanma miktarı ve sıcaklık değerleri tespit edildi. Aydınlatma konforu ve sıcaklık problemi açısından LED dizilimler arasındaki ideal mesafeyi belirlemek için ölçümler yapıldı. LED dizilimlerinin fotometrik ve termal ölçüm sonuçlarına göre; aydınlatılan bölgedeki ideal ışık şiddeti ve aydınlatma konforu için, en az gölgelenme, verimli sürme akım değeri ve ortamın geometrisine uygun LED dizilimleri belirlenmiştir.
Anahtar Kelimeler: LED aydınlatma; Fotometri, Gonyofotometre, Enerji verimliliği.

Abstract:
For comfortable lighting and energy efficiency; cooling of the LED, PCB design, the selection of the appropriate secondary optical devices, and the choice of an accurate LED driver are required. The irregular distribution of the light sources in lighting prevents the targeted comfort to be reached while at the same time limiting the ability to distinguish between objects and the environment. For this reason, it is necessary to examine the prototypes with simulation and graphical design by using experimental methods, standards and measurement methods should be well known.
In this study, the photometric values of different geometrical LED arrays in the experimental setup and laboratory environment were measured. The data of the armature were analyzed by applying different currents to these models. In the laboratory, LED light sources were designed in the forms of linear, square, circle, star and hexagonal arrays spaced 2.5 cm and 5 cm. Each design was driven under constant voltage with different current values of 200, 400, and 600 mA, respectively. The photometric measurement results of each LED array at different current values were interpreted as a graphical distribution. Depending on the shape of the array, the radiation diagram, the amount of illumination and the temperature values were determined. Measurements were made to determine the ideal distance between LED arrays in terms of lighting comfort and temperature problem. According to photometric and thermal measurement results of LED arrays; for optimal light intensity and illumination comfort in the illuminated area, the minimum ghosting, efficient driving current value and LED arrays suitable for the geometry of the environment were determined.
Keywords: LED lighting; photometry, goniophotometer, energy efficiency.