Yazar
Kahvecioğlu, Halil İbrahim
Basım Tarihi
2018-12
Konu
Enerji, Enerji verimliliği, Işık yayan diyot, Fiziksel ölçümler, Katı hal fiziği, Optik fizik, Mie saçılma teorisi, Işık saçılımı, Lensler, Işık çıkarma verimliliği
Tür
Belge
Dil
İngilizce
Dijital
Evet
Yazma
Hayır
Kütüphane
Özyeğin Üniversitesi
Kayıt Numarası
21fadadc-e366-4e2d-84d2-18e29a5cea47
Lokasyon
Makine Mühendisliği Bölümü
Tarih
2018-12
Örnek Metin
Işık kaynaklarının enerji verimliliği teknoloji ilerledikçe sürekli artmaktadır. Geleneksel ışık kaynaklarının verimsizliği, büyük boyutları, kısa ömürleri ve zehirli cıva buharı vardır. Öte yandan, ışık yayan diyot gibi katı hal aydınlatmadaki gelişmeler, bunların küçük boyutları, yüksek renk kalitesi, uzun ömrü, yüksek verimliliği ve düşük güç tüketimi nedeniyle geleneksel ışık kaynaklarının yerini almasına neden olmuştur. Bu tür faydalara rağmen LED'lerin performansı hala geliştirilebilir. Bu çalışmada beyaz ışık yayan LED'lerin çip, fosfor, enkapsülan ve optik elemanlar (mercekler ve reflektörler) gibi bazı paketleme elemanlarının enerji kazanımı ve kaybı araştırılmıştır. Dahası, LED'lerdeki yüksek sıcaklıklar çipin harici kuantum verimliliğini ve fosforun ışık dönüşüm verimliliğini azaltabilir. Uzaktan fosfor tekniği LED sistemlerde daha iyi termal performans sağlasa da, yüksek güç gereksinimleri daha iyi uygulamaya ihtiyaç duymuştur. Bu nedenle, deneysel ve hesaplamalı bir araştırma için dielektrik sıvı soğutucu entegreli uzaktan fosfor kullanılan LED paketi önerilmiştir. Kombine optik ve termal etkileri içeren deneyler, önerilen dielektrik sıvı soğutmalı uzaktan fosfor kaplı LED ile gerçekleştirilmiştir. Sıvı enjeksiyon yardımıyla toplam ışık ekstraksiyon artışı yaklaşık %25-26 oranında elde edilmiştir. Daha sonra problem optik etkiler için hesaplamalı olarak simüle edilmiştir. Sıvı enjeksiyonlu uzaktan fosfor kullanılan LED paketi için genel optik akı performansı yaklaşık %13'e ulaştı. Dolayısıyla geri kalan iyileştirmelerin yaklaşık %12-13'ü termal etkilerden kaynaklanmıştır. Geleneksel olarak kullanılan ışık kaynakları düşük verimli olup, aynı zamanda boyutça büyük ve kısa ömürlüdür ve civa gibi bazı toplanan gazları içerirler. Ancak, yarı iletken teknolojisinin gelişmeleri ile ışık yayan diyotlar küçük yapılar, uzun ömürlü olmaları, yüksek verim ve düşük enerji tüketimi gibi geleneksel olarak kullanılan ışıklı yerlerde çalışmaya başlamışlardır. Bu tür flaşa rağmen henüz LED’lerdeki enerji verimi yeterince yüksek olmayıp, çok daha arttırılabilir bir potansiyele sahiptir. Bu başarılı, beyaz ışık yayan LED ışık kaynağında bulunan çip, fosfor, silikon muhafaza, lens ve reflektör gibi yerlerdeki enerji kazancı ve kayıplar dağıtılır. Buna ek olarak, yüksek LED sıcaklıkları çip ve fosfor verimini olumsuz etkiler. LED’lerde fosforun varlığının arttığı sıcaklıkların düşmesi yönünde olumlu sonuçlar vermesine rağmen, yüksek güçte çalışan LED’ler için soğutma işleminde sorun olmaya devam etmektedir. Bu nedenle, uzak fosfor kullanılan LED’lerde dielektrik sıvı takviyesi yoluyla verim sağlamaya yönelik bir LED model çalışması yapıldı. Sıvı kullanımı ile soğutma ve optik yapı sayesinde LED paketinde ışık çıkış artışı elde edildi. Bütünleşik ışık performansında bu yöntemle %25-26 artış sağlanmış oldu. Deney ve simülasyonların karşılanması yoluyla ise, lümen artışının %13'lük kısmının optik olarak kaynaklandığı, geri kalan %12-13'lük artışın soğuma ve ısının geçtiği yoluyla olduğu görüldü.
