Led Işık Devresi

Pilli Led Işık

Işık yayan diyot anlamına gelen LED, elektrik akımının tek yöne geçişini sağlayan diyot sayesinde yarı iletken özelliğe sahip, ışık yayan elektronik bir devre elemanı olarak biliniyor. İcadı ’lere dayanmakla beraber pratik elektronik uygulamaları arasından günümüzde çoğu alanda tercih edilen bir aydınlatma türü olarak kullanılıyor. Diyotların yaydığı ışığın kullanılması başlangıçta yalnızca zayıf bir kırmızı ışığın oluşturulmasını sağlıyorken modern pilli LED ışık, daha görünebilir olan mor ötesi ve kızıl ötesi gibi çeşitli dalga boylarında yüksek parlaklığa sahip ışık verebiliyor. LED pilli ışık diğer ışık kaynaklarına göre düşük enerji tüketimi, uzun ömrü, sağlamlığı, ufak boyutu ve hızlı açılıp kapanabilmesi gibi avantajlar sunuyor. Geniş kullanım alanına sahip olan LED ışık pilli lamba ve dijital tabelalarda sık tercih ediliyor.

LED Işık Çeşitleri

Led ışık satın almadan önce değerlendirilen kriterler arasında yer alan ürün şekli, harflerden ve sayıdan oluşan iki bölümle ifade ediliyor. Harfler ampul tipini açıklıyorken sayı gerçek boyutun bir göstergesi oluyor. LED ampuller A şekli, reflektör, dekoratif ve özel olmak üzere dört ana kategoriye ayrılıyor.

A şekline sahip LED ampuller mevcut olan yaygın şekillerden biri olmakla beraber standart şekle sahip ampuller olarak biliniyor. Bir A19 ampulünün maksimum çapı 2 3/8 inç iken 75 volta varan güce sahip geleneksel ampullerin yerine kullanılabiliyor. volt ve üstü için tercih edilecek LED ampuller 21 şeklinde üretiliyor. Daha küçük tercih edenler için ise A15 şekline ulaşmak mümkün oluyor. Spot ampulü olarak bilinen reflektörler, geniş veya dar bir ışık açısı oluşturmak amacıyla kullanılan yansıtıcı kaplamalarla birlikte üretiliyor. MR olarak bilinen aynalı reflektörler, aydınlatmayı tek bir odak noktasında toplama amacıyla ray aydınlatma, gömme aydınlatma veya peyzaj aydınlatmasında kullanılıyor. Çok yönlü olan BR ampuller ışığı dışa odaklayarak aynaya benzer bir kaplamayla üretiliyor. PAR ampuller ise düz bir lense sahip çeşitli şekillerde bulunabilmekle beraber dış mekan aydınlatmalarında yaygın olarak kullanılıyor. volt arasındaki düşük voltaj uygulamalarında kullanılan AR reflektör perakende vitrinler ve mimari aydınlatmalar için tercih ediliyor. A şeklinde daha küçük boyutlara sahip olan LED dekoratif ampuller duvar iplikleri, avizeler ve diğer dekoratif armatürlerde bulunuyor. LED ışıklı ampuller dekorun görünümüne katkıda bulunurken ortama uygun ışığı sağlamak için ideal aydınlatmayı yaratıyor. Yılbaşı LED ışık pilli modelleri özel günlere uyacak tasarıma sahipken yıldız LED ışık pilli, evin her alanında dekorasyona uygun görünümü sağlayarak modern bir görünüm oluşturuyor. Mum benzeri şekle sahip olan avize ampulleri torpido, konik, bent uçlu, filament olarak dört kategoriden oluşuyor. Küresel tasarıma sahip LED’ler ise boyutları 1,5 inçten 5 inç çapa kadar değişen dekoratif süslemelerde ve duvar apliklerinde kullanılıyor. Sınırlı ve özel uygulamalar için kullanılan LED’ler ise filament ampullerde bulunan S şekilli, minyatür gösterge ampulleri olarak bilinen otomotiv ve peyzaj aydınlatmasında kullanılan T şekilli olmak üzere ikiye ayrılıyor.

Pilli Şerit LED Işık

LED şerit ışıklar, yeni ve çok yönlü aydınlatma biçimleri arasında yer alıyor. Pek çok değişkene ve istisnaya rastlanabilmekle beraber bazı temel özellikleri bulunuyor. Dar, esnek bir devre kartına monte edilmiş birçok bağımsız LED yayıcıdan meydana geliyor. Düşük voltaja sahip doğru akım gücü düşük maliyetli kullanım sunuyor. Çeşitli sabit ve değişken renk ve parlaklıkta modele sahip olmasının yanı sıra sarı LED ışık pilli ve şeritli modellerde yaygın olarak kullanılıyor. Yapışkanlı pilli LED ışık şerit tasarımına sahip ürünlerde öne çıkıyor, 3, 4, 5, 10, 15 metre gibi sık kullanılan uzunluklarda üretilebiliyor. Boyuna kesilebilir olmasının yanı sıra çift taraflı özelliği sayesinde yapıştırılabiliyor. LED şerit ışıklar tipik olarak yarım inçe denk gelen mm genişlikte üretiliyor. LED’ler ayrı ayrı şerit boyunca LED aralığında monte ediliyor. Açık renk olması ve kalitesi toplam ışık rengini belirleyen faktörler arasında yer alıyor. Arka tarafında bulunan çift taraflı yapışkanı ve esnek devre kartı sayesinde eğimli, düz veya girintili yüzeylerin çoğuna monte edilebiliyor. Parlaklığı belirleyen metrik lümenler ise geleneksel ampullerin aksine farklı verimlilik seviyelerine sahip olabiliyor. Şerit parlaklığı lümen/metre cinsinden tanımlanıyorken LED başına en az lümen monte ediliyor. Şerit LED ışık pili modellerinde parlaklığı belirleyen üç faktör arasında; LED yayıcı başına ışık çıkışı ve verimlilik, uzunluk başına LED sayısı ve LED şeridin uzunluğa oranla güç çekişi bulunuyor. LED yoğunluğu, LED’ler arasındaki mesafeyi temsil eden perdelerin, LED yayıcılar arasındaki görünür sıcak noktalar veya karanlık noktalara sahip olup olmadığını belirliyor. Metre başına LED yüksek yoğunluğa sahip modeller bu noktada eşit şekilde dağıtılmış aydınlatma efekti sağlıyor. LED yayıcılar aynı zamanda LED şerit üretiminde pahalı bileşenler arasında yer alıyor. Bu nedenle şerit pilli LED ışık fiyatları arasında karşılaştırma yapılırken LED yoğunluğunun hesaba katılması, hesaplı seçimler yapılmasına yardımcı oluyor.

LED şerit ışıklar farklı renk tonlarına ve şerit yapısına sahip olabiliyor. Tel LED ışık pilli beyaz modellere ulaşılabileceği gibi sarının farklı tonlarına da rastlamak mümkün oluyor. 16 renge ve 24 tuşlu kumandaya sahip, iç ve dış mekana uyumlu şerit LED ışık, özellikle kutlama ve eğlence merkezlerinde yaygın olarak kullanılıyor. Genel olarak beyaz ışık iç mekan aydınlatma uygulamalarında tercih edilirken sarı renge sahip modeller ev dekorasyonlarında sık tercih ediliyor. Renk sıcaklığı ve renk geriverim indeksi, beyazın farklı tonlarını ve niteliklerini tanımlarken öne çıkan ölçümler arasında yer alıyor. Renk sıcaklığı, ışığın renginin ne kadar sıcak ya da soğuk göründüğünün bir ölçüsünü temsil ediyor. Bilinen ampulün yumuşak parlaklığı düşük renk sıcaklığına sahipken, doğal gün ışığının canlı ve parlak beyazı yüksek renk sıcaklığına işaret ediyor. Işık kaynağı altında doğru renklerin nasıl göründüğünün ölçüsünü veren renk geriverim indeksi ise nesnelerin ideal görünümü için gereken ışığı ayarlıyor. Düşük geriverim indeksine sahip LED şeritlerde renkler bozuk, soluk ve ayırt edilemez görünürken, yüksek geriverim indeksine sahip LED’ler halojen lamba veya doğal gün ışığı gibi ideal ışık kaynağı altında nesnelerin asıl hallerinde görünmesini sağlayacak ışığı sunuyor.

LED Işık Özellikleri

Ticari amaçlı olarak 'dan beri kullanılan LED aydınlatmalar, ışığın kaynağı olan diyotların katı hal lambası hali olarak tanımlanıyor. Organik ışık yayan OLED ve polimer ışık yayan PLED teknolojileri olarak farklı dallara ayrılıyor olsa da ticari ve özel amaçla yalnızda yarı iletken, küçük pilli LED ışık kullanılabiliyor. Özel ışık yayan diyotların parlaklığı ampul ve yoğun floresan lambalar ile karşılaştırıldığında çoklu diyotlar birlikte daha sık kullanılıyor. Bu sayede dış mekan pilli LED ışık çeşitleri birbirinin yerine kullanılabiliyor ya da diğer türlere uyarlanabiliyor. Ayrıca diyotlar elektrik gücünü doğru akımda kullandıklarından pilli sensörlü LED ışık, standart AA gerilimini elde etmek için sistemin iç devrelerine eklenebiliyor.

LED ışıklar, yarı iletken malzeme özelliği gösteriyor. Normal durumlarda yalıtkan olmayı sağlayan bu özellik ısı, ışık, manyetik etki veya elektriksel gerilim gibi dış etkiler oluştuğunda elektronların harekete geçerek iletken duruma geçmelerini sağlıyor. Yarı iletkenliğe sahip dekoratif pilli LED ışık, akımın bir yönde kolay ilerlemesi, değiştirilebilir direnç, ışığa ve sıcaklığa duyarlılık gibi özellikleriyle pratik ve kullanışlı bir aydınlatma yöntemi sunuyor. Ana maddesi yarı iletken olan silisyumdan oluşan LED ışıklar bu sayede sıcaklığın arttıkça iletkenliğin de artmasını sağlar. Renkli LED ışık pilli, bu renklerin oluşması için üzerinden akım geçerken foton açığa çıkarıyor, ışığın parçacıklarını oluşturan bu fotonlar beyaz ve diğer renkteki ışıkların oluşmasına yardımcı oluyor. Ayrıca LED’ler ışığın nasıl yayıldığını ifade eden ışık açısını farklı derecelerde oluşturabiliyor. Optik materyal kullanılmadığı takdirde derece açıyla ışık yayan pilli LED ışık yolu, TH veya Power LED çeşitlerinde 30, 60 veya 90 derece ışık açısına sahip olabiliyor. Geniş açıda daha çok alan aydınlanırken, dar açıda kapsama alanı biraz daha daralıyor. Pilli şerit LED ışık gerilim-akım grafiklerinin eğrileri son değere erişemiyor, üstel özellik gösteriyor. Bu özellik sistemin uygun çalışma noktasındayken LED üzerinde meydana gelen küçük bir değişimin dahi büyük bir akım farkına neden olacağını ifade ediyor. Bu yüksek akım nedeniyle bozulmaması için LED’lere seri akım sınırlama direnci bağlanarak yüksek gerilim aralıklarında LED’in bozulması engelleniyor. Kırmızı LED’ler 2,20 volt, yeşil LED’ler 3,30 volt, mavi ve beyaz LED’ler ise 3,40 volt gerilimle çalışıyor. Keskin ve doygun renk efektine ihtiyaç duyulduğunda pilli LED ışıklar ideal alternatifler arasında yer alıyor. Dekoratif LED ışık pilli modellerde beyaz ışık elde etmek için kırmızı, yeşil ve mavi LED’ler kullanılırken ışığın bir kısmını diğer renklere dönüştürmek için fosfor kullanılıyor. Renkli LED şerit ışıklar da net vurgular ve teatral aydınlatma efektleri sunarak ışık spektrumu boyunca mor, mavi, yeşil, kehribar, kırmızı hatta kızılötesi renklerin yansımasını sağlıyor. Sabit tek renkli ve renk değişimli olmak üzere iki ana renkli LED ışık türü bulunuyor. Sabit renkli LED’lerde uzunluk boyunca tek renk görülürken renk değiştiren LED’lerde tek bir LED şeridi veya teli üzerinde birden çok renk kanalı oluşuyor. En temel türler arasında ise kırmızı, yeşil ve mavi kanallar bulunuyor.

Pilli LED Işığın Sağladığı Avantajlar

Verimlilik, LED ışıkların sağladığı avantajların başında yer alıyor. Işık sağlamak için çevreye yayılan toplam ışık miktarı ölçüsü olarak bilinen lümen, LED ışıklarda ampullere oranla watt başına yüksek yayılım gösteriyor. 9 volta kadar lümen gücünde ışık yayan LED ışıklar, daha az güç tüketimi ile daha fazla ışık çıkışı elde edilebiliyor. Bu sayede mini pilli LED ışık aydınlatmalarının verimliliği floresan ampuller veya tüplerden farklı olarak şekil ve boyuttan etkilenmiyor. LED’ler belirli bir dalga boyunda ışık verecek şekilde özel olarak tasarlanmış yuvarlak plastik ampulleri sayesinde ışığı daha parlak ve daha konsantre hale getiriyor. Kırmızı LED’ler yaklaşık nanometre dalga boyunda ışık üretirken mavi LED’ler nanometre daha kısa dalga boylarına sahip ışık üretiyor. Top LED ışık pilli modellerde görülebilen diğer renkler bu sayede herhangi bir renk filtresi kullanmadan istenen renkte ışık yayabiliyor, yüksek verim sağlayarak pilli LED ışık fiyatları arasında dengeli dağılım sağlıyor. İp LED ışık pilli modellerinde, farklı boyutlarda uzunluklar baskı devre kartına bağlı olarak değişebiliyor. metre uzunluğa sahip modelleri yaygın olarak kullanılıyor olmakla beraber pilli LED ışık 10 metre boyutlarında da estetik görünümü ve yüksek aydınlatma kalitesini bir arada sunuyor. Dekoratif amaçlı kullanılan ve ananas, deniz kabuğu, çam ağacı şekline sahip pilli LED ışık 1 metre uzunluğu sayesinde evinizin birçok alanının estetik ve loş görünüm kazanmasına yardımcı oluyor. 1,5 metre uzunluğa sahip mandal, kalp, küre ve pilli peri LED ışık çeşitleri sevdiklerinize veya çocuklarınıza hazırlayacağınız sürprizler esnasında kullanılabiliyor. Pilli LED gün ışığı aydınlatması tercih edenler için yıldız motiflerine sahip aydınlatmalar öne çıkıyor. 3 metre LED ışık pilli yıldız ve ay şekilleriyle gece lambası kullanımı için aydınlatma arayan kullanıcılara alternatif sunuyor. Peri aydınlatma görünümüne sahip 15 adet küçük mandal ile beraber sunulan pilli LED ışık sarı aydınlatma çaplarının arasında bulunan fotoğraf aralıkları sayesinde özel günlerinizi canlandırıyor. Yüksek kalite beyaz aydınlatmaya sahip pilli LED ışık 5 metre uzunluğa ihtiyaç duyulan dekoratif aydınlatma ürünleri arasında yıldız şekli ve 25 adet renkli mandalıyla beraber sunulan modelleri ile öne çıkıyor. Gün ışığı yayan bu modellerle birlikte verilen renkli mandallar, anılarınızı evinizin duvarlarında yaşatmayı mümkün hale getiriyor.

LED Işık Kullanım Ömrünü Etkileyen Faktörler

LED ışıkların diğer türlere oranla nispeten daha uzun kullanım ömrüne sahip olduğu biliniyor olsa da ampulünün nasıl ölçüldüğü, ömrünü belirlemedeki önemli konulardan biri olarak öne çıkıyor. Geleneksel ampullerde ortalama anma ömrü olan ARL ile adlandırılan saat, LED’lerde farklı değerlere karşılık geliyor. LED ışıklarda nadir görülen tamamen arızalanma durumu ancak zamanla ve yavaş yavaş gerçekleşiyor. Arızayı tamamlama süresi daha kısa veya daha uzun olabilmekle beraber bu oran LED ışıklarda saat arasına denk geliyor. Floresan tüplerde kullanım koşullarına bağlı olarak saat aralığı belirlenmekle beraber bu uzatılmış kullanım ömürleri bakım maliyetlerinin de minimum seviyelerde tutulmasına yardımcı oluyor.

Bilinen ampullerde meydana gelen arızaların sonucu olarak kırılma veya sönme meydana geliyorken LED’ler arıza durumunda değişen yoğunluk ve renkte ışık enerjisi yayıyor. Bu değişen kusurlar ortaya çıktıkça patlama veya sönme yerine LED ışıkta kademeli olarak bozulma meydana geliyor. LED içerisinde radyatif rekombinasyon adı verilen bir işlemin meydana geldiği ve ışığın üretildiği aktif bölge, üründe kullanılan malzemenin mevcut kusuruna göre ısı ve elektrik akımını bozabiliyor. Bozulma sonucu LED çıkışında azalma meydana geliyor, LED ampullerde kısa aralıklarla meydana gelen açılıp kapanmalar görülebiliyor. Ampulün içerisinde kullanılan diğer bileşenlerin beklenen kullanım ömrünü aşacak seviyeye sahip LED seçildiği takdirde bu azalma önlenebiliyor. LED ışığın önerilen maksimum değerden daha fazla güç aldığı durumlarda meydana gelen elektriksel aşırı stres, hatalı güç kaynaklarından olabileceği gibi ampul tertibatındaki hatalı bileşenlerden kaynaklı olarak da meydana gelebiliyor. Elektriksel aşırı stresin bir diğer nedeni bileşenin üretimi, nakliyesi veya taşınması sırasında LED ile temas eden statik boşalma oluyor. Pilli LED ışık üretilirken LED’e zarar verebilecek radyo frekanslarını emen statik bir bastırıcı eklenmesi, elektriksel aşırı strese karşı koruma sağlıyor. Herhangi bir güç kaynağının dalgalanmasından da kaynaklanabilen bu sorun zayıf tasarım nedeniyle veya elektrik çıkışı tutarlı şekilde düzenlenemeyen bir sürücü nedeniyle de meydana gelebiliyor. Bu durumlarda LED açıldığı sırada voltajda bir artışa neden olurken ürün mekanizmasında hasara yol açabiliyor. LED sistemlerin termal ve elektrikli kısımlarında kullanılacak koruma devreleriyle bu sorun büyük ölçüde önlenebiliyor. LED ışık renkli pilli üretiminde kullanılan koruma devreleri, LED’in aldığı maksimum voltajı bilinen sigorta düzeneğine benzer şekilde çalıştırıyor, belirli bir sınır aşıldığında bu koruma devreye girerek arıza giderildikten sonra sıfırlanıyor.

Dekorasyonunuza uygun LED aydınlatma seçeneklerinden dilediğinizi seçmek, karanlıkta parlayan güçlü ışık yansımalarıyla anılarınızı ve kutlamalarınızı renklendirmek istiyorsanız Türkiye’nin başarı, kalite ve güvenilirlik açısından önde gelen markalarını Trendyol sayesinde inceleyebilir, pilli LED ışık çeşitlerine ait indirim ve kampanyalardan haberdar olabilirsiniz.

Arduino kullanarak led yakma-söndürme.

Bu projemizde Arduino ile basit bir led yakıp söndürme devresi yapacağız. Yukarıdaki devre şemasında gösterildiği şekilde led, direnç ve Arduino Uno’nun bağlantılarını yapalım. Led'in uzun bacağı (+), 2 numaralı dijital pin'e bağlanacaktır. Arduino derleyici kurulumunu (Arduino IDE) yaptığımızı varsayıyoruz. Kurulum yapmadıysanız Arduino IDE kurulumu sayfasından faydalanabilirsiniz.

Daha önceden kurmuş olduğumuz Arduino derleyicimizi açıyoruz, Arduino kartımızı tanıtmadı iseniz, Arduino IDE kart ayarları sayfasından faydalanabilirsiniz. Açılan program sayfasında void setup() ve void loop() gibi kod blokları hazır bir şekilde gelmektedir. "void setup()" ve "void loop()" yazılarının altında " // " ile başlayan ve gri renk olan satırlar açıklama satırlarıdır. Bunları silebilirsiniz. Elektrikli cihazların çalışabilmesi için belirli miktarda düzenli elektrik akımına ihtiyaç duyar, bu nedenle led'imize 2. pin den uzun bacağına elektrik verdiğimizde diğer bacağını GND (ground-toprak) bölümüne bağlayıp elektriğin akmasını sağlıyoruz. Arduino kartı üzerinde bulunan mikrodenetleyiciye komut vermediğimiz sürece 2. pin den elektrik akışı olmayacaktır. Arduino giriş-çıkış pinleri 5V / 40mA akım verir. led'lerimiz bu voltaj ve akımda bozulacağından elektrik miktarını azaltan direnc takmak zorundayız.

Yukarıdaki görselde olduğu gibi bağlantılarımızı yaptığımızda ve kodumuzu yazdığımızda, artık kodu mikrodenetleyiciye yüklemeye hazırız. Kodları aşağıdaki kod sayfasının üstünde bulunan "Kodu Kopyala" bölümüne tıklayarak kopyalayıp Arduino IDE programındaki bütün kodları silip yapıştırabilirsiniz. Kodların açıklama bölümleri gri renkte olan ve satırların sağında bulunan "//" 2 eğik çizgiden sonraki bölümlerdir. Arduino IDE programında sol üst köşede bulunana sağa doğru ok işaretine tıklayarak veya (Ctrl + U) klavye kısa yolu ile kodumuzu gönderebiliriz. Her şey yolunda gitti ise led'imiz 1 saniye aralıklarla yanıp sönecektir.