36 adet 1 watt.lık power ledlerle uygulaması yapılan bir çalışmai

binbaşı

Onursal Üye
Onursal Üye
Katılım
1 Eyl 2011
Mesajlar
6,274
Puanları
3,256
Konum
BURSA
Merhaba.Değerli arkadaşlar,geçen seneden kalan power ledleri ele alıp,soğutucularını da satın almayı başararak,montajını yaparak,bu 36 adet 1 watt.lık power led projesini şu anda da tamamladım.Elektrik vererek denemesini de yaptım,aksaksız çalışıyor.1 senedir sedece iyi bir soğutmaya ve sabit akım beslemesine de dayanan bu hassas çalışma sistemini yapmak isteyenlere anlatıp duruyordum zaten bunu biliyorsunuz.

Sistemde 36 adet power led soğutucusundan başka ana soğutucu olarak 2 mm.et kalınlığında,eski bir güç kaynağının kutu konstüksiyonunda kullanılan,dikgörtgen ebatta kesilmiş 3 ayrı alüminyum levhasını kullandım.Bu levhaların uçlarına da eski psu’lardaki mosfet soğutucularında kullanılan alüminyum kanatçıklı soğutucuları,soğumaya destek amaçlı ilave ederek birleştirdim.Bunun için vidalama yerine de Bally kullandım.Yapışan kısımların üzerini ayrıca alüminyum folyolar ile kapladım.

Öncelikle 36 adet power led soğutucularını power ledlere lehimlenerek bu montajdaki ilk başlangıç işlemi de başlatıldı.Lehimlemede ne az,ne de çok fazla miktarda lehim kullandım.Belirli bir ölçüyü de sabit olarak hep vermeye çalıştım.

Power ledler alüminyum plaklara 3*4’lük dizilimlerde her üçüne de ilk başta düzgünce yerleştirildi.Puntalama amaçlı ve çok küçük damlalar halinde bir Japon yapıştırıcı kullanıldı.Ancak sadece dış yüzeyinden hafifçe başlangıçta tutması içindi,alüminyum soğutucu levhanın metalik kısmı ile power led soğutucusu altındaki metalik kısımları hiçbir şekilde tam olarak bloke edecek kadar aşırı bir yapıştırıcı da sürülmedi.

Daha sonra 36 adet power ledin alüminyum soğutucu olan bu şaselere tam tespiti için,SUN-FIX marka üniversal,200 dereceye kadar dayanıklı,Alman malı,sarı ve mavi renkli ayni boyda alınan resin maddesinin karıştırılıp,yeşil bir rengi almasıyla 3 saatte tam polimerleşip katılaşan plastik bir hammadde kullanıldı.3 metal plak tam kuruyunca küçük kablolarla (350 mA’i taşıyacak) seri ve paralel bağlantı gupları bağlanarak oluşturuldu.6*6=36 adetlik ledler 6’lı grup halinde ilk önce seri,daha sonra ise,diğer gruplarla kendi aralarında paralel bağlanarak 24 volt,2000 mA’lik smps adaptörüne bağlanacak şekilde yerleştirildi.Böylece bir tek power lede gelen akım şiddeti (Amper) değeri, I=2000/6 I=333,33 mA oldu. ( 333.33 mA < 350 mA )

24 volt,2000 mA’lik smps adaptörünü kullanırken enteresan bir olay da yaşadım onu da bir dip not olarak yine burada sizlere belirtmeden geçemeyeceğim.Adaptörün mevcut kablo uzunluğunu arttırmak istedim.Başka bir adaptörden çıkma ayrı bir kabloyla ek kablo yaması yapmak istediğimde,tüm power ledlerde bir titreme,kırpışma oluştu.Bu ek kabloyu çıkardığımda ise power ledler normal rejiminde yanmaya devam etti.Bunun sebebi olarak da, ya voltaj ve amperin bu fazla olan uzunluk nedeniyle zayıflaması veya smps’deki geri beslemeli akım-gerilim kontrol mekanizmasının bir şekilde uzun kablodan akseden geri sinyallerle de sekteye uğratılabilmesi nedeniyle oluşmuştur diye de tahmin yürütmekteyim.Yapmak isteyenlere kolay gelsin.Başarılar.

UYARI: Power ledler yanarken çıplak gözle ışığına doğrudan bakmayınız.Koyu güneş gözlüğü,isli cam,kaynak gözlüğü,vb.malzemelerin gerisinden ışığa indirekt olarak da bakabilirsiniz.Yanarken onları fotoğraflarken ben de ayrıca bir güneş gözlüğü kullandım.Parlaklık seviyesi veya renk sıcaklığı oldukça yüksek ve güçlüdür,flaş ışığına çok da yakındır.Yanlamasına olarak duvarda kullanılacaksa eğer,iyi bir ışık filtresi (Polikarbonat,mika,vb.) malzeme ile ışığı çok iyi dağıtan ve ilk çıkış şiddetini de önemli ölçüde azaltan renk ve süzme filtrelerini mutlaka kullanmalısınız.Ancak benzin istasyonu,marketler,avm'lerde çok fazla yüksekten,stadyum ışıkalrı,güçlü projektörler gibi (5-10 metre gibi) ışığı aşağıya gelecek şekilde de aydınlatma yapacak ve aşağıdaki insanların da başını yukarı kaldırıp,gözünün kamaşmayacağı formda kullanılması da mümkündür.Direk olarak baktığınızda ise,gözünüzde 36 adet power ledin silüeti uzun zaman göz içinden silinmiyor,kalıyor,gözü çok da rahatsız ediyor,buna çok dikkat edin.Saygılarımla.
 
Son düzenleme:
Sn. Binbaşı, led aydınlatma ile bende ilgileniyorum,evimde aydınlatmaların yarısı led aydınlatma ile sağlanıyor.Sizin bu güzel çalışmanızı ,bahsettiğiniz fotoğraflarla daha görsel hale getirseniz bizler için çok daha yararlı olacak,eminim ilgi duyan bütün arkadaşlar fotoğraflarınızı merakla bekliyordur.Saygılarımla.....
 
Nacizane 1-2 sözüm olacak;

1)Soğutma yetersiz görünmekte...
2)Power LED'ler bilindiği gibi sabit akımla çalışmak zorunda, kağıt üzerinde 2000/6=330mA gibi dursada artan sıcaklıkla beraber ledlerin düşen içdirenci yüzünden akım artması ledlerin daha çok ısınması döngüsüne girmek olası...
3)Profesyonel uygulamalarda ledlerin üzerindeki ısıyı çok daha etkin şekilde uzaklaştırmak için alüminyum PCB kullanmak gerekli...
4)Emitter kılıf power ledlerin elle lehim kolaylığı olsada tabanın lehimlenmemesi ve el lehiminden kaynaklanan PCB ile ledin tabanının tam oturmaması gibi ufak montaj hataları ledler için ciddi problem...
5)Emitter kılıflar artık ciddi üreticilerin terk ettiği kılıf çeşidi, 3535 gibi güncel ve ısıya daha dayanıklı ledlere geçiş yapmakta yada kullanmakta fayda var...Bu tür ledlerin diğer avantajı çip sıcaklığının (Tj) 150 derece gibi maksimum sıcaklılara dayanabilmesi yada 80-100 derece gibi sıcaklıklarda bile az kayıpla çalışabilmesi...
6)En son yazılan optik kısımla ilgili ek olarak lens kullanımı farklı amaçlar için zaruridir ve tecrübe kesinlikle edilmesi...LED+lens artık ayrılmaz ikilidir...
7)Piyasada ışığı homojen hale getirmek için difizörler satılıyor, farklı uygulamalar için alınıp kesilerek uygulanabilir...İhtiyacı olan olursa yardımcı olurum...

Kolay gelsin...
 
Sn. Binbaşı, led aydınlatma ile bende ilgileniyorum,evimde aydınlatmaların yarısı led aydınlatma ile sağlanıyor.Sizin bu güzel çalışmanızı ,bahsettiğiniz fotoğraflarla daha görsel hale getirseniz bizler için çok daha yararlı olacak,eminim ilgi duyan bütün arkadaşlar fotoğraflarınızı merakla bekliyordur.Saygılarımla.....

Merhaba.Sn. Meraklı Elektrikçi,bu konuda çok haklısınız,bu nedenle biraz daha detay vermeye de çalışacağım power ledlerin bu montajıyla ilgili olarak.Fotoğrafları "C1 01 nokia marka" cep telefonun 2 megapiksellik kamerasıyla çektiğim için çözünürlük pek iyi değildir,yani sadece 640*480 çözünürlüğü max. değerde sağlayabiliyor.Elimde daha yüksek çözünürlüklü veya piksel değerli dijital bir fotoğraf makinesi,cep telefonu veya web kamera şu anda ne yazık ki bulunmamaktadır..

Power ledlerin montaj ve ölçümünde farklı zamanlarda alınmaları nedeniyle farklı ölçüm özelliklerini ölçüp tespit ettim.Bu yüzden montajı gerçekleştirirken onları 12 şerli grup olarak da 3 ayrı sınıfa ayırıp sadece ayni özellikte olanları bu 3*4’lik sınıf içinde lehimle birleştirdim.

Bu 3 ayrı sınıfı da size izah etmeye çalışayım.1. sınıfta olanları avometrenin direnç ölçer kısmında doğru kutuplarda ölçülürken biraz ışık verdi (Avometrenin içindeki 9 voltluk pilin dirençten geçen zayıflatılmış haliyle) Aksi yöne ışık veya bir direnç değeri de ölçülmedi bunlarda.

2. sınıfa dahil ettiklerimde ise,doğru kutuplarda ışığı çok daha zayıf,yani belli belirsiz verdi,ters yönde ise herhangi bir direnç (Omaj) değeri hiç ölçülmedi yine.

3. sınıfa dahil olanlarda ise doğru kutuplarda (+ ve - ) hiç lamba ışık vermiyor iken,bir de çok düşük direnç değeri (2-3 kohm gibi) görülürken,ters kutuplardaki ölçümde ise,daha yüksek omaj değerleri (8-10 kohm. gibi) okundu.Bu değer farklılığı gösteren bu son grubun,24 volt,2 amperlik smps adaptöründe bir güç yetmezliğine sebep olup olmayacağı tedirginliğini de yaşadım doğrusu.Ama test sırasında her 3 sınıfın birlikte yanmasında uzun dakikalar (45 dakika-1 saat gibi) herhangi bir olumsuzluk da görülmemiştir. (Bu son sınıfın her iki yönde yüksek de olsa bir omaj değeri okunmasına neden olmasına rağmen)

Power ledleri kendi soğutucuları üzerinde yer alan ve montaj yerindeki + ve – yazan doğru yerlerine lehimlemede (Bu arada soğutucunun her iki yanında yer alan bakır lehimleme noktalarında da,yine + ve – kutupların alttan bağlantısı ekstra olarak bulunuyordu,montajda size hangi yeri daha yakın ve uygunsa da ona seri olan bu bağlantıları yapabilirsiniz.)

1.sınıfta olanların bir ucunda küçük bir delik vardı.(Büyüteçle dikkatli baktığımda da bunu gördüm) bu uç + olan uç idi.Diğer 2. sınıfta olanlarında ise,diğer uçtan daha fazla olan,yani dışarıya doğru olan bir çıkıntısı vardı,yani bu uç + uç idi.3. sınıfta olanlarında,direnç (Omaj) değerini farklı olarak gösterenlerinde ise,herhangi fiziksel bir farklılık da bulunmuyordu.Bu artı ve eksi ucu nasıl tespit ettim diye haklı olarak da sorabilirsiniz.Bunu tespit için,fazla mA değeri olmayan 2 adet AAA pili seri bağlayıp (Çok ince kalem pille) 3 volt dc.yi bunlara verip yanıp yanmama durumuna bakarak bu + ve – ucu tespit ettim ve soğutucudaki doğru işaretli yerlerine lehimledim,sorunu böyle çözdüm.

Bu şeklide farklı zamanlarda 1, 3 veya 5 watt.lık power led satın alanların da benim gibi yaparak,ölçümde değişik değerler farklılığı varsa eğer,belirli sınıflara (12’li,6’lı gibi) ayırarak lehimlemeyi bu sınıflara göre ayırıp yapması power ledlerin çok sağlıklı çalışması açısından da çok iyi olacaktır.Çünkü siz 6 adet seri bağlı gruptan,bir tanesinin diğerlerinden biraz daha farklı bulunmasında ve bu şekildeki seri bağlantılı olarak beslenmesinde bir risk oluşabilme imkanı muhtemelen de doğabilir,buna da itina ve özel dikkat edilirse kanımca power ledlerin toplam ömrü veya genel malzeme sağlığı açısından daha olumlu olacaktır.

Power ledleri power led soğutucularına lehimlerken de tam merkezlenmesine aşırı itina gösterilmesi,ortasındaki daire şeklindeki metal yüzeyin,power led soğutusundaki metal yüzeye tam birebir olarak örtüşecek şekliyle de yerleştirilmesi,kayma yaptırılmasına hiç meydan verilmemesi de,ısı transferinin power ledden daha soğuk olan alüminyuma iletilmesinde çok önemli bir konudur.

Lehimleme yaparken önce bir ucunu hafifçe lehimledim,daha sonra da ikinci ucu yine hafifçe lehimledikten sonra,orta parmağımla ledin mercekli bombeli kısmından aşağıya doğru hafifçe bastırırken,simetrik her iki baştaki lehim noktalarını tekrar eritip lehimleyip,metal-metal temasının tam olabilmesini sağlamış oldum.Bir müddet de parmağımı hiç kaldırmadan bastırırken,lehimin kuvvetlice bu metal temas noktalarında,çok iyi bir temasının,ısı iletiminin çok iyi olmasını sağlamış oldum.Bunların birebir olan kontrollerini de,her lehimden hemen sonra,havyadan iletimle power ledin bacaklarından girip,alt kısmındaki metal yüzeyden power led soğutusuna geçerek,alttaki metal yüzeyi iyice ısıtabilmesinden,bu temaslarının çok iyi olduğunu,soğutmanın asıl power ledin,Elektrik üzerinden geçtiğinde de,başarıyla bu soğutmanın gerçekleşeceğinin bir teyidini daha önceden almış bulundum.

Metaller arasındaki termal direnci iyice azaltıp,optimum soğutma için,power ledleri soğutucularına lehimlerken ve asıl soğutucu alüminyum levhalara yerleştirirken arada termal macun kullanmanız daha da iyi olacaktır.Zaten aşağıda verdiğim dış kaynakta da,bu kullanımının optimum soğutma verimliliği üzerinde olumlu katkısının olacağı belirtiliyor.Ben ara "metal-metal" bağlantılarında (Pc işlemcisi-soğutucuları ara yüzlerinde kullanıldığı gibi) termal macun da kullanmadım,ancak kullanılması da,çok uzun ömür ve çok ideal bir soğutma için çok da önemlidir.Yapıştırıcı olarak kullanılacak malzemelerin de yine mutlaka termal yapıştırıcı sıfatında bulunmaları gerektiğinden (Benim yapıştırcı 200 dereceye kadar yanmıyor) aşağıdaki yabancı kaynaklı ansiklopedide yazılıp sözü ediliyor.

http://en.wikipedia.org/wiki/Thermal_management_of_high-power_LEDs

Not: Aşırı sıcak ortamlarda bu power ledleri kullanacak olanlar,ellerinde benim gibi ekstradan pentium-4 işlemci soğutucusu fazla olarak da bulunuyorsa,bunları arka alüminyum plaktaki düz yüzeye,metal-metal ilişkisini,temasını çok iyi de sağlayacak,ısı iletimini,soğutma yüzeyi kapasitesini arttırıcı yönde bir takviye ile yine bir çözüm yoluna da gidebilirler.Kolay gelsin.Saygılarımla.
 
Nacizane 1-2 sözüm olacak;

1)Soğutma yetersiz görünmekte...
2)Power LED'ler bilindiği gibi sabit akımla çalışmak zorunda, kağıt üzerinde 2000/6=330mA gibi dursada artan sıcaklıkla beraber ledlerin düşen içdirenci yüzünden akım artması ledlerin daha çok ısınması döngüsüne girmek olası...
3)Profesyonel uygulamalarda ledlerin üzerindeki ısıyı çok daha etkin şekilde uzaklaştırmak için alüminyum PCB kullanmak gerekli...
4)Emitter kılıf power ledlerin elle lehim kolaylığı olsada tabanın lehimlenmemesi ve el lehiminden kaynaklanan PCB ile ledin tabanının tam oturmaması gibi ufak montaj hataları ledler için ciddi problem...
5)Emitter kılıflar artık ciddi üreticilerin terk ettiği kılıf çeşidi, 3535 gibi güncel ve ısıya daha dayanıklı ledlere geçiş yapmakta yada kullanmakta fayda var...Bu tür ledlerin diğer avantajı çip sıcaklığının (Tj) 150 derece gibi maksimum sıcaklılara dayanabilmesi yada 80-100 derece gibi sıcaklıklarda bile az kayıpla çalışabilmesi...
6)En son yazılan optik kısımla ilgili ek olarak lens kullanımı farklı amaçlar için zaruridir ve tecrübe kesinlikle edilmesi...LED+lens artık ayrılmaz ikilidir...
7)Piyasada ışığı homojen hale getirmek için difizörler satılıyor, farklı uygulamalar için alınıp kesilerek uygulanabilir...İhtiyacı olan olursa yardımcı olurum...

Kolay gelsin...

Çokteşekkür ederim,sn.dexxen,yazdıklarınızın tümüne de katılıyor ve onaylıyorum,ayrıca acizane de değil,bu işin bir profesyoneli olarak da yazmışsınız,zaten bu işin bizzat da içindesiniz.Yaptığım bu deneysel çalışma,tamamıyle de bir hobi çalışması,amatör bir çalışmadır işin doğrusu.Ticari bakımdan veya profesyonel manada da ele alınamaz,bu konuda size sonuna kadar da hak veriyorum.Soğutma konusunda,normalden farklı,ekstrem değerleri olan,yani çok aşırı sıcak odalarda veya çok sıcak ortamlarda belki de bu soğutma yeterli olmayabilir.Ben sadece,yaklaşık olarak 45 dak. ile 1 saat arasında,gece saat 24.00'den sonra,sadece balkonda (Sıcaklık o anda dışarıda oldukça da düşüktü) test edip (Ev ortamında daha da kısa sürelerde test edip de çalıştırdım.) yaktım.Anormal bir ısınma veya lambaların fazla bir sıcaklık etkisiyle kırpışması,yanıp sönme durumu,vb.olumsuz bir durumu da,bu 1 saat içerisinde hiç görülmedi.Ama başta da ifade ettiğim gibi sadece ama sadece amatör bir hobi çalışmasıdır.Daha başka yani profesyonel bazlı olan bir hizmette,aksamı veya bu basit yapısı nedeniyle de kullanım sahası pratikte hiç bulunmayabilir.

Ben de zaten göze yakın ve direk,difüzörsüz olarak kullanımda,göze herhangi bir zararının olmaması için,tepeden yani çok yüksekten ve yalın olarak da ışığı gelebilir demek istemiştim.Uygulanma yerlerini de,sadece bir uzaklık kavramını iyice pekiştirmek maksatlı kullanmıştım.Bu kadar kuvvetli olan bir ışık kaynağını,mercekli,ışık odaklamalı olan bir aydınlatma sistemini,temelde ben de nerede kullanacağıma henüz bir karar veremedim.Bunu ileriki günlerde mantıklı şekilde de düşünerek değerlendireceğim.
 
Son düzenleme:
Sn. Binbaşı,bir resim tablosu tarif eder gibi çok güzel bir şekilde açıklamışsınız.Anlatımınızdan ortaya çıkan ürünü hayal etmek hiç zor değil.Yine kendinize yakışan bir bilgilendirme yapmışsınız,elinize,kaleminize ve yüreğinize sağlık diyorum....
 
Sn. Binbaşı,bir resim tablosu tarif eder gibi çok güzel bir şekilde açıklamışsınız.Anlatımınızdan ortaya çıkan ürünü hayal etmek hiç zor değil.Yine kendinize yakışan bir bilgilendirme yapmışsınız,elinize,kaleminize ve yüreğinize sağlık diyorum....

Merhaba.Çok teşekkür ederim,sn.Meraklı Elektrikçi;yalnız bir şeyi itiraf etmem gerekiyor,onu da sistem olarak buna ilave edersek bu sistem mükemmel olacak,onu da ayrıca belirtmeye çalışayım izninizle.

Power ledlerin donanınm kısmında,adaptör seçiminde herhangi bir sorun bulunmuyor,çünkü yaygın olarak,zaten bu işlerde 24 volt dc. tercih ediliyor,yani buraya kadar herhangi bir sıkıntımız yok.Ama geçen gece avometre ile ledlerin çektiği amper değerini ölçtüm.Normalde 2100 mA çekilmesi yerine (Smps adaptörünün max.'da verebileceği akım sınırı 2 amperdi,daha fazla çekmemesi de gerekir diye hep hesap etmiştim ben aslında.Ama grup aralarında herhangi bir direnç kulanılmamasından veya 24 voltun 6 ledde, led başına da net 4 volt dc. olarak bir paylaşımı nedeniyle olsa gerek) 2500 mA gibi bir miktar fazla akımın adaptörden çekilmekte olduğunu gördüm.

Kendi yaptığım devre ve bu devreyi bu aşamaya kadar başarıyla getirmiş olanlara,donanımda veya adaptörde bir değişiklik yapmadan 6'lı grupları 3'lü gruplara,yani 3*12=36 toplam led beslenmesini yapacak şekilde "Bilim ve Teknik Dergisi,ekim 2008,Tubitak"tan alınan MC34063A entegresinden 12 adet delikli pertinaksta bunların basitçe de montesini yaparak,direk 24 volt dc. ile beslenen DC/DC dönüştürücü entegresi ile (Besleme 15 volta da düşse 3 lede verilen akım şiddeti,I led = 1.25 V/ 3.9 R = = 0.32 A = 320 mA'i hiç geçmiyor,yani sabit akımı her voltajda da kolay kolay değiştirmeyen garantili bir sürücüdür) bu donanımlarındaki 36 adet power ledi,küçük bir tadilat yaparak (Seri bağlı 6 adet ledi ortadan kesip ayırarak,bağımsız olarak bunları 3'er 3'er, bu neticesi alınan ve ısınması da az olan sürücü ile bağlayarak,24 volt dc,2000 mAlik smps adaptörünü,bu 12 led sürücüsünün ortak girişinden,yani paralel olarak power ledleri sürecek şekilde bağlamaları,sürücü entegreleri hariç, power ledlerin toplamda sadece 1920 mA çekmesini (Benim sistem 2.5 amperi çekiyor) sağlamış olacaktır.Bu hem enerji tasarrufu açısından,hem de power ledlerin daha uzun bir ömrü ve hem de daha da istikrarlı olması açısından (Sn. dexxen'in bu güzel uyarısı ve güzel bilgilendirmesini de tam dikkate alarak) daha iyi olacaktır.Soğutucu plakalara arka kısımlarından ilave edilecek kanatçıklı soğutucuların birleştirilip ilavesinin de yapılmasıyla,daha da sıcak ortamlarda bozulmadan bir çalışmayı tam sağlayacaktır hiç şüphesiz.Yapılacak olan bu sürücü devresi çok da detaylı olmayan,çok az elemanla gerçeklenmiş basit bir devredir.12 adet yapılacağı için tüm malzemelerden 12'şer tane satın alınacak,2 adet boş pcb (Delikli pertinaks) alınıp,bu 12 eşit parçaya kesilecek ve bu elemanların lehimlenmesi de ayrıca yapılacaktır.Kolay gelsin.Saygılarımla.
 

Ekli dosyalar

  • powerLEDsurucu.pdf
    313.3 KB · Görüntüleme: 2
güzel çalışma
 
MC34063 ile uğraşana kadar piyasada daha kolay bulunan ve kararlı HV9910 tavsiye ederim... Sitesinde 24V için örnek sürücü şemaları mevcut...
 

Forum istatistikleri

Konular
129,846
Mesajlar
930,723
Kullanıcılar
452,702
Son üye
hsyn35

Yeni konular

Geri
Üst