Led sürücünün pik akımının anahtarlama elemanları üzerindeki etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of led driver's inrush current on the switching elements
Yazar: SİNAN BALCI
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SELÇUK ATİŞ
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Elektrik Elektronik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences ; Teknik Eğitim = Technical Education

Özet:
Elektrik enerjisini ışık enerjisine dönüştüren yarı-iletken eleman Işık Yayan Diyot (Light Emitting Diode-LED), diğer ışık kaynaklarına göre daha verimli, uzun ömürlü, bakım gerektirmediği, hızlı anahtarlanabildiği, düşük enerji tüketimi ve kontrol edilebilir olduğu için aydınlatma sistemlerinde daha çok tercih edilmektedir. Ancak bu teknoloji yine de olgunlaşma aşamasında olduğundan dolayı üzerinde çalışılması gereken problemlerle karşılaşılabilmektedir. 
Güç kaynaklarında olduğu gibi LED sürücülerdede dahili kondansatörler bulunmaktadır. Güç verildiği andan itibaren kısa bir bir süre içerisinde hızlı şarj olan kondansatörler, nominal akımının 1200 katına kadar çıkabilecek ani bir akım oluşturmaktadır. Bu da alternatif akım devre elemanları üzerinde ciddi hasarlara neden olmaktadır. Bu yüzden Led'li aydınlatma teknolojisinde, LED armatürleri, sürücü tipi ve anahtarlama elemanlarının birbiriyle uyumluluğunun ve uygunluğunun araştırılması ve geliştirilmesi için mühendislerin ve aydınlatma tasarımcılarının yoğun gayret göstermeleri gerektirmektedir. 
Bu tez çalışmasında, IEC 60947-4-1 e göre AC-5a ve AC-6b işletme kategorisine sahip iki adet kontaktör kullanılarak sürücülü LED aydınlatma devrelerinin anahtarlanma anında, kontaktörler üzerinde oluşturduğu kapasitif etki deneylerle incelenmiş ve sorunlar tespit edilmiştir.
Deneysel sonuçlara göre; Kontaktör üreticileri led yükler için AC-5a işletme kategorisine sahip kontaktörleri tavsiye etmektedir. Led yüklerin devreye alınması esnasında oluşan inrush akımlarının lambanın nominal akımının 1000 katına kadar ulaştığı dikkate alındığında AC-5a nın led yükler için uygun olmadığı ifade edilebilir. Led yükler için AC-6b işletme kategorisine sahip kontaktörün AC-5a ya göre daha yüksek inrush akımlarını taşımaktadır. SEM görüntülerinde de led yükler için AC-6b sınıfı kontaktörlerin daha uygun olduğu görülmüştür. Bu bağlamda, led yüklerini anahtarlamak için kontaktörlerde belli standartlar getirilmesi gerekmektedir.

 Son yıllarda elektrik kaynaklı yangınların artışının sebep olabileceği büyük maliyetler ve olabilecek can kayıplarının önlemesi adına çalışmamızın sonunda bu sorunun giderilmesi ve belli standartlar getirilmesi için çözümler sunulmuştur. 
Anahtar Kelimeler: LED, LED Sürücü, Inrush Akım,

Abstract:
Light Emitting Diode (LED), which converts electrical energy into light energy, is more preferred in lighting systems since it is more efficient, long-lasting, maintenance-free, fast switching, low energy consumption and controllable compared to other light sources. However, since this technology is still in the maturation stage, problems that need to be studied can be encountered.
As with power supplies, LED drivers have built-in capacitors. Capacitors that charge fast within a short time from the moment of powering, create a sudden current that can reach 1200 times the nominal current. This causes serious damage to the alternating current circuit elements. For this reason, in LED lighting technology, LED fixtures, engineers and lighting designers require intense efforts to investigate and improve the compatibility and suitability of the driver type and switching elements.
In this thesis, by using two contactors with AC-5a and AC-6b operating categories according to IEC 60947-4-1, the capacitive effect created by the LED lighting circuits on the contactors on the contactors was examined by experiments and problems were identified.
According to the experimental results; Contactor manufacturers recommend contactors with operating category AC-5a for led loads. Considering that the inrush currents generated during the commissioning of the led loads reach up to 1000 times the nominal current of the lamp, it can be stated that AC-5a is not suitable for led loads. Contactors with operating category AC-6b for led loads carry higher inrush currents than AC-5a. In SEM images, AC-6b class contactors are more suitable for led loads. In this case, certain standards must be set in the contactors to switch the led loads.
In order to prevent the great costs and loss of life that may be caused by the increase of electric fires in recent years, at the end of our study, solutions have been offered to overcome this problem and to set certain standards.
Key Words: LED, LED driving, Inrush current