LED sürücünün pik akımının anahtarlama elemanları üzerindeki etkisinin incelenmesi

Abstract

ÖZETLED SÜRÜCÜNÜN PİK AKIMININANAHTARLAMA ELEMANLARI ÜZERİNDEKİ ETKİSİNİNİNCELENMESİElektrik enerjisini ışık enerjisine dönüştüren yarı-iletken eleman Işık YayanDiyot (Light Emitting Diode-LED), diğer ışık kaynaklarına göre daha verimli, uzunömürlü, bakım gerektirmediği, hızlı anahtarlanabildiği, düşük enerji tüketimi vekontrol edilebilir olduğu için aydınlatma sistemlerinde daha çok tercih edilmektedir.Ancak bu teknoloji yine de olgunlaşma aşamasında olduğundan dolayı üzerindeçalışılması gereken problemlerle karşılaşılabilmektedir.Güç kaynaklarında olduğu gibi LED sürücülerdede dahili kondansatörlerbulunmaktadır. Güç verildiği andan itibaren kısa bir bir süre içerisinde hızlı şarj olankondansatörler, nominal akımının 1200 katına kadar çıkabilecek ani bir akımoluşturmaktadır. Bu da alternatif akım devre elemanları üzerinde ciddi hasarlara nedenolmaktadır. Bu yüzden Led’li aydınlatma teknolojisinde, LED armatürleri, sürücü tipive anahtarlama elemanlarının birbiriyle uyumluluğunun ve uygunluğunun araştırılmasıve geliştirilmesi için mühendislerin ve aydınlatma tasarımcılarının yoğun gayretgöstermeleri gerektirmektedir.Bu tez çalışmasında, IEC 60947-4-1 e göre AC-5a ve AC-6b işletmekategorisine sahip iki adet kontaktör kullanılarak sürücülü LED aydınlatma devrelerininanahtarlanma anında, kontaktörler üzerinde oluşturduğu kapasitif etki deneylerleincelenmiş ve sorunlar tespit edilmiştir.Deneysel sonuçlara göre; Kontaktör üreticileri led yükler için AC-5a işletmekategorisine sahip kontaktörleri tavsiye etmektedir. Led yüklerin devreye alınmasıesnasında oluşan inrush akımlarının lambanın nominal akımının 1000 katına kadarulaştığı 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 dahayüksek inrush akımlarını taşımaktadır. SEM görüntülerinde de led yükler için AC-6bsınıfı kontaktörlerin daha uygun olduğu görülmüştür. Bu bağlamda, led yüklerinianahtarlamak için kontaktörlerde belli standartlar getirilmesi gerekmektedir.viSon yıllarda elektrik kaynaklı yangınların artışının sebep olabileceği büyükmaliyetler ve olabilecek can kayıplarının önlemesi adına çalışmamızın sonunda busorunun giderilmesi ve belli standartlar getirilmesi için çözümler sunulmuştur.

ABSTRACTINVESTIGATION OF THE EFFECT OF LED DRIVER'S INRUSHCURRENT ON THE SWITCHING ELEMENTS.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 comparedto 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 thatcharge fast within a short time from the moment of powering, create a sudden currentthat can reach 1200 times the nominal current. This causes serious damage to thealternating current circuit elements. For this reason, in LED lighting technology, LEDfixtures, engineers and lighting designers require intense efforts to investigate andimprove the compatibility and suitability of the driver type and switching elements.In this thesis, by using two contactors with AC-5a and AC-6b operatingcategories according to IEC 60947-4-1, the capacitive effect created by the LEDlighting circuits on the contactors on the contactors was examined by experiments andproblems were identified.According to the experimental results; Contactor manufacturers recommendcontactors with operating category AC-5a for led loads. Considering that the inrushcurrents generated during the commissioning of the led loads reach up to 1000 times thenominal 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 currentsthan AC-5a. In SEM images, AC-6b class contactors are more suitable for led loads. Inthis 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 theincrease of electric fires in recent years, at the end of our study, solutions have beenoffered to overcome this problem and to set certain standards.