Lineer yapılı LED armatürleri için yüksek verimliliğe ve yüksek güç yoğunluğuna sahip sabit akım güç kaynağı tasarımı

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Kocaeli Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2021

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: MEHMET CANER BAŞOL

Danışman: Serhat Yılmaz

Özet:

Lineer LED sürücüler, yüksek verim ve yüksek güç yoğunluğuna ihtiyaç duyulan armatürler için tasarlanmış sabit akım güç kaynaklarından bir tanesidir. Bununla birlikte, ince yapısı ve düşük çıkış akım dalgalanması gibi özellikleri sayesinde birçok farklı LED aydınlatma armatürlerinde de tercih edilmektedir. LED aydınlatmaya olan talebin artmasıyla birlikte LED sürücü üzerine yapılan çalışmaların sayısı artmıştır. Ancak, LED sürücünün kalitesini ve kullanılabilirliğini belirleyen; lineer - ince yapı, verimlilik, yüksek güç yoğunluğu, uzun ömür – güvenilirlik gibi parametreler tasarım sürecinde dikkate alınmamaktadır. Bu davranış, öngörülemeyen problemlerin ortaya çıkmasına neden olabileceği gibi proje süreçlerinin uzamasına, proje giderlerin yükselmesine ve hatta hayati problemlere neden olabilmektedir. Bu tez çalışmasında; lineer veya benzer formadaki LED aydınlatma armatürlerinde kullanılabilecek, Avrupa şebeke gerilimine (230 VRMS, 50 Hz) uygun, 60W çıkış gücüne, 350mA çıkış akımına sahip çıkış akım dalgalanması %16'ın altında, yüksek verimliliğe sahip (>%92.0) lineer LED sürücü tasarımı yapılmış ve gerçekleştirilmiştir. Başarı kriterlerine ulaşmak ve uzun ömürlü – güvenilir bir LED sürücü ortaya çıkarmak için tasarım adımları detaylıca işlenmiştir. Tasarım aşamasındayken, sürücünün matematiksel analizi yapılmış ve simülasyonlar kullanılarak yarı iletken, manyetik elemanlar gibi kritik komponentlerin üzerindeki akım ve gerilim değerleri belirlenmiştir. Bu değerler kullanılarak; komponentler seçilmiş ve verim iyileştirmesi için manyetik simülasyonlar kullanılmıştır. Yapılan bu çalışmalar doğrultusunda; tasarlanan devre gerçekleştirilmiş ve matematik – simülasyon hesaplamalar doğrulanmıştır. Sonuç olarak, bu tez çalışması ile birlikte verimliliği – güç yoğunluğu yüksek, uzun ömürlü – güvenilebilir bir tasarım çıkarabilmeye yönelik çözümler sunulmuştur.