LED lamba
![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/76/LED_bulbs.jpg/400px-LED_bulbs.jpg)
Işık yayan diyot lambası,ışıkkaynağı olarakIşık yayan diyotlar(LED'ler) kullanankatı hal lambasıdır."LED lambası" genellikleOrganik ışık yayan diyotlar(OLED) veyapolimer ışık yayan diyotlar(PLED) teknolojileri gibi, gelenekselyarı iletkenışık yayan diyotları ifade ederken OLED ve PLED teknolojileri ticari olarak kullanılmaya başladı.
Özel ışık yayan diyotlarınışık parlaklığıakkorveyoğun floresan lambalarlakarşılaştırıldığında, çoklu diyotlar daha çok birlikte kullanılır. LED lambalar birbiri ile değiştirilebilir veya diğer türlerle uyarlanabilir. Diyotlardoğru akım(DA) elektrik gücü kullanır. Bu yüzden LED lambalar, standartAAgerilimi elde etmek için iç devrelere de eklenebilirler.
Teknoloji önizlemesi
[değiştir|kaynağı değiştir]Genel amaçlı aydınlatma beyaz ışık gerektirir. LED'ler, çok güçlü renkli ışık üretirken, çok küçük dalgaboyu genişliğinde ışık yayar. Renk, LED yapmak içinyarı iletkenmaddenin enerjisininband genişliğininkarakteristiğidir. LED'lerden beyaz ışık elde etmek için, ya kırmızı, yeşil ve mavi LED'ler kullanmalı ya da ışığın birazını diğer renklere dönüştürmek içinfosforkullanılmalıdır.
İlk yöntem (RGB-LED), her biri birbirine oldukça yakın farklı dalgaboyuna sahip, çoklu LED çipleri kullanılarak açık beyaz ışıkspektrumlarıüretilir. Bu yöntemin avantajı, herhangi bir kişinin her bir LED'in şiddetini ayarlayabilmesidir. Büyük dezavantaj ise yüksek üretim maliyetidir. Bundan dolayı ticari başarısı düşüktür.
İkinci yöntem fosfor dönüştüren LED'ler (pcLEDs), fosfor kombinasyonunda, genellikle mavi veyamorötesigibi tekbir kısadalga boylu LED kullanır. Bu, mavi ışığın bir kısmını emer ve beyaza yakın ışık yayar. Mekanizmafloresan lambanınbeyaz ışık üretimine benzerdir. Büyük avantajı, düşük üretim maliyeti ve yüksek CRI (Renk oluşturma dizini)dir. Dezavantajı ise ışık karakterinin dinamik değişiminin kolay olması ve fosfor dönüşümünde aygıtın etkinliğinin azalmasıdır. Düşük maliyet ve uygun başarımı, bugün genel aydınlatmada genişçe kullanılan teknoloji olmasını sağlıyor.
Kullanımı
[değiştir|kaynağı değiştir]LED lambalar, hem genel aydınlatma hem de özel amaçlı aydınlatmalarda kullanılır. Renkli ışık gerektiğinde de, hiçbir süzgeçlemeye gerek kalmadan LED'ler çoklu renk üretebilirler. Bu, ışığın tüm renklerini üreten beyaz ışık kaynağındaki enerji verimliliği arttırır ve bir süzgeç ile görülür enerjinin bir kısmını süzer.
Floresan lamba ile karşılaştırıldığında, LED lambaların daha avantajlı olduğu görülür.[1]Çünkü yoğun floresan lambalar gibi cıva içermezler, durağan hale dönebilirler ve açılıp kapanma esnasındaki titreşim etkisi göstermezler.
LED lambalarda kırılacak cam tüp yoktur ve iç parçaları serttir, darbelere ve titreşimlere karşı dayanıklıdır. Uygun elektronik tasarım sürücüsüne sahip LED lamba, büyük ölçüde ayarlanabilir ve herhangi akıma gerek kalmadan işlevini sürdürebilir.
Ev tipi LED lambalar
[değiştir|kaynağı değiştir]![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/19/LED_light_bulb.jpg/200px-LED_light_bulb.jpg)
Lamba boyutları ve tabanları
[değiştir|kaynağı değiştir]LED lambalar birbirleriyle değiştirilebilecek şekilde akkor olarak ve standa. LED lambalar düşükgerilimde(normal olarak 12V'lukhalojenbenzeri) değişik türlerde düzenliAA(örn 120 veya 240 VAC) aydınlatmaya uyacak şekilde yapılır. Bu lambalarda normaldeAC gücüdoğrultmak ve gerilimi iç LED elemanlarının kullanabileceği seviyeye dönüştürmek için devre bulunur
LED ampulü
[değiştir|kaynağı değiştir]2010 itibarıyla birçok LED lambalar sıradan evlerde yoğun floresan lambalar yerine kullanılmaya başlandı. Düşükgüçtekilambalar 5 ile 40Wattarasındadır. Örneğin 100 Wattlık bir akkor lambanın verdiği ışığa denk parlaklık 13 Wattlık bir LED lamba verebilir. Standart akkor lambalar yaklaşık 14 lumen/W'lık verimliliğe sahiptir.Avrupa Birliğistandartlarına göre, 60W'lıkvolframlambanın ışık şiddetinin en az 806lumenolması isteniyor.[2]
Çoğu LED lambalar ayarlanabilir olarak üretilmiyor. Fakat yine de bazı modeller ayarlanabilir olarak tasarlanıyor ve genellikle doğrudan yanarlar. Lambaların her birinin maliyeti 4$ ile 20$ (2010) arasındadır ve gün geçtikçe maliyetleri azalıyor. Yine de bu lambalar yoğun floresan lambalardan daha verimlidirler.[3]Ayrıca 30 bin saatten fazla ömürleri vardır (bu ömür maruz kaldığı sıcaklığa, bağlıdır ve maruz kaldığı sıcaklık azaltılabilirse, ömürleri önemli derecede arttırılabilir).
Özel kullanımları
[değiştir|kaynağı değiştir]![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/76/New_torch_bulb.jpg/200px-New_torch_bulb.jpg)
Beyaz LED lambaları dükkânlarda kullanıma sunulmuştur. Düşük güçte yüksek verimliliğe sahiptirler. El fenerlerinde, güneş güçlü bahçelerde, yollarda, bisiklet aydınlatmalarda kullanılıyorlar. Renkli LED lambalar trafik lambalarında kullanılıyor.
Son zamanlarda LED lambalar bahçe işlerinde ve çevre düzenlemelerinde yaygın olarak kullanılmaya başlandı. LED lambalardan yayılan ışığın dalga boyu özellikle bitkilerinklorofilemisyonunu tam karşılayacak düzeydedir. Bitkiye ışık verildiğinde bitkide gelişme etkin bir şekilde artıyor. Görünen ışığın Kırmızı ve Mavi dalga boylarıfotosenteziçin kullanılıyor.
Ticari kullanım öncüsü
[değiştir|kaynağı değiştir]İlk kurulan LED ofis aydınlatması 2009'da Manapakkam'da,ChennaiHindistan IT şirketi iGate tarafından kuruldu.[4]Kurulum için 3.700.000Hint Rupisi(80.000 ABD$) harcadılar. Fakat masrafın 5 yıl içinde geri kazanılacağı zannediliyor.
2010'da,Sırbistan,Belgrad'daki Kral Aleksandra Bulvar'ınin yeniden inşasında caddelerde LED aydınlatma kullanıldı.[5]
Diğer aydınlatma teknolojileri ile karşılaştırılması
[değiştir|kaynağı değiştir]- Akkor lambalariçinde çok ince biçimde tasarlanmışfilamanadı verilen, geneldevolframmetalinden yapılmış, iki ince destek çubuğu ile tutulmakta olan bir tel bulunur. Bu telden geçenelektrik akımıbu teli aşırı derecede ısıtır (yaklaşık 3000°C) ve sonuç olarak tel ışık yaymaya başlar. 100 W'lık ışık ampulü yaklaşık 1700 lumen ve 17 lumens/W üretir.Akkor lambalarnispeten üretim açısından daha ekonomiktir Tipik bir akkor lambanın ömrü yaklaşık 1000 saattir[6]Ayarlanabilirler. Mevcut çoğu aydınlatma lambaları boyut ve şekli olarak bu geleneksel ampule göre tasarlanır.
Elektronik ayarlı floresan tüpler genellikle ortalama 50 ile 67 lumens/W üretir. Çoğu yoğun floresanlar 13 W veya daha büyüktür ve elektronik ayarıyla (ballast) yaklaşık 60 lumens/W'tır.
- Floresan lambalarelektriğin cıva buharından geçmesiyle çalışır vemorötesiışık üretir. Ardından morötesi ışık lambanın içindeki fosfor boya tarafından emilir ve sonuçta parlama gerçekleşir. Floresan lamba tarafından üretilen ısı akkor benzerine göre daha azdır. Fakat morötesi ışık üretmek ve onu görülür ışığa döndürmek için harcanan enerji yine de kayıp olur. Lineer floresan lambalar, akkor lambalara göre beş veya 6 kat daha pahalıdır, fakat 10.000 ile 20.000 saat arası ömürleri vardır. Çoğufloresan lambalarayarlanamazlar.
Araştırma ve geliştirme
[değiştir|kaynağı değiştir]ABD Enerji Departmanı
[değiştir|kaynağı değiştir]2008'in Mayısında ABD Enerji Departmanı (DOE), Parlak Geleceğin Aydınlık Prizi yarışını başlattı.
Ulusal Standart ve Teknoloji Enstitüsü
[değiştir|kaynağı değiştir]Haziran 2008'de Birleşik DevletlerdekiUlusal Standart ve Teknoloji Enstitüsü(NIST), katı hal aydınlatma ile ilgili ilk iki standardı duyurdu. Bu standartlar LED lambaların renklerinin niteliklerini açıklıyor.
Güney Amerika Aydınlatma Mühendislik Kurmu (IESNA), katı hal aydınlatma ürünleri ve bu ürünlerinışık akıları,enerji verimliliği (lümen bölü watt) ve renkserlik ile ilgili katı hal aydınlatma denemelerini içerenstandard LM-79adında bir belge yayımladı.
Kalan sorunlar
[değiştir|kaynağı değiştir]Beyaz LED üretim işlemi karmaşıktır ve gelişim için sayısız görüş vardır. Birim ürünlerin üretim maliyeti hala geleneksel ışık kaynaklarına göre yüksektir.
En görünür sorun, düşük kaliteli LED'lerinrenk oluşturma dizini (CRI)dir.CRI, renkleri oluşturarak ışık kaynağının kalitesini ölçer. 100, en büyük değerdir. LED'lerin CRI'si 75'in altındadır. Bu yüzden iç aydınlatmalarda tavsiye edilmiyorlar.[7]Daha iyi CRI LED'ler daha pahalıdır ve araştırma ve geliştirme için maliyetlerinin düşürülmesi gerekir.
Farklı bakış açılarındakiCCT(renk ilişkisi sıcaklığı: color correlated temperature), beyaz LED'lerin kullanımını engelleyen diğer bir etkendir. CCT değişimlerinin 500K'ye çıktığını gösterdi. Bu da insanın net olarak hissedebileceği bir değerdir. Normal CCT değerleri 50 ile 100 K arasındadır.
LED'ler ayrıca sınırlı sıcaklık toleransına sahiptirler ve sıcaklığın artmasıyla verimleri düşer.
Katı hal aydınlatma ürünlerinin uzun ömrü, çoğu yaygın akkor lambaların ömrünü 50 kat geçti.
Kullanım Alanları
[değiştir|kaynağı değiştir]- Otomotiv aydınlatma
- Bisiklet aydınlatma
- Reklam panosugösterimleri
- Ev aydınlatma
- Acil aydınlatma
- El feneri
- Yapı projektörleri
- Demiryolu sinyali
- Işıklandırma
- Trafik ışığı
- Tren ışıkları
- Sokak aydınlatma
- Bitki Yetiştirme (Growlight)
Ayrıca bakınız
[değiştir|kaynağı değiştir]Kaynakça
[değiştir|kaynağı değiştir]- ^Consumersearch, "Light Bulbs: Full Report,"LED light bulb4 Mart 2010 tarihindeWayback Machinesitesindearşivlendi., Updated June 2009
- ^Sarah Lonsdale, "Green property: energy-efficient bulbs10 Temmuz 2010 tarihindeWayback Machinesitesindearşivlendi., "Telegraph,July 7 2010
- ^Elisabeth Rosenthal and Felicity Barringer, "Green Promise Seen in Switch to LED Lighting2 Temmuz 2011 tarihindeWayback Machinesitesindearşivlendi., "New York Times,May 29, 2009
- ^Led'ing the way7 Temmuz 2012 tarihindeArchive.issitesindearşivlendi, Nitya Varadarajan, October 5, 2009
- ^New LED street lights in Belgrade5 Ağustos 2010 tarihindeWayback Machinesitesindearşivlendi., Beobuild June 16, 2010
- ^A Short History of Electric Light9 Temmuz 2011 tarihindeWayback Machinesitesindearşivlendi., The Incandescent Lamp, 1900 to 1920
- ^"ENERGY STAR® Program Requirements for Solid State Lighting Luminaires"(PDF).28 Ağustos 2010 tarihindekaynağından(PDF)arşivlendi.Erişim tarihi:28 Temmuz2010.
Konuyla ilgili yayınlar
[değiştir|kaynağı değiştir]- Light Emitting Diodes, Second edition23 Eylül 2011 tarihindeWayback Machinesitesindearşivlendi.by E. F. Schubert (Cambridge University Press,2006)ISBN 0-521-86538-7
Dış bağlantılar
[değiştir|kaynağı değiştir]- Notes on LEDs8 Ağustos 2010 tarihindeWayback Machinesitesindearşivlendi., gizmology.net
- U. S. Department of Energy,Using Light Emitting Diodes30 Aralık 2010 tarihindeWayback Machinesitesindearşivlendi.
- U. S. Department of Energy,Solid-State Lighting GATEWAY Demonstration Results
- Detailed spectra plots, of hundreds of LEDs etc,ledmuseum.home.att.net
- Efficient LED lighting in conjunction with low-voltage domestic solar PV and mains23 Temmuz 2010 tarihindeWayback Machinesitesindearşivlendi., earth.org.uk
- "Fans of L.E.D.'s Say This Bulb's Time Has Come"12 Kasım 2011 tarihindeWayback Machinesitesindearşivlendi.New York Times,July 28, 2008