Işık yayan diyotlar, ilk olarak 1954 yılında bulunmuştur. Galyum Fosfat (GaP) ile yapılmış bir diyotun, iletim yönünde akım geçirildiğinde kırmızı bir ışık yaydığı farkedilmiştir. Böylece bir yarıiletken ışık kaynağı keşfedimiştir, ancak yarıiletkenlerdeki ışık yayımının fiziği pek anlaşılamadığı ve seri üretim için yeterli teknolojik düzeye erişilemediği için led ‘ler yakın zamana kadar pek popüler olamamışlardır. Bu sorunların aşılmasıdan sonra ledler inanılmaz bir şekilde kendilerine çok geniş bir uygulama alanı bulmuşlardır.

İlk led ‘ler TO-18 transistör kılıfı içerisinde ve uçları şeffaf plastik mercek şeklindeydi. Mevcut ışık rengi sadece kırmızıydı ve verim, yani uygulanan güce karşı elde edilen ışık miktarı son derece yetersizdi.
Zamanla yarıiletkenlerde yayılan ışık ile ilgili teorik bilgiler geliştikçe GaP diyotlarından yayılan kırmızı ışığa, bu yarıiletken madde içerisinde bulunan çinko ve oksijen atomlarının sayesinde oluştuğu anlaşılmıştır. Daha saf GaP maddesiyle yapılan Led ‘lerin, bu sefer yeşil bir ışık yaydıkları gözlenmiştir. Daha sonra ise çok çeşitli yarıiletken maddeler denenmiş ve kullanılmıştır. Günümüzde ise en çok kullanılan madde ise Galyum Arsenit Fosfat (GaAsP) ‘tır. Bu maddenin avantajı, arsenik ve fosfat oranlarını değiştirmek suretiyle infraruj (infra-red) ile yeşil arasında pek çok renk elde edilebilmesidir.

Günümüzde kullanılan Led ‘ler arasında en popüleri, kırmızı olanıdır. Bu tip led ‘ler GaAs0,6P0,4 formülü ile yapılmaktadır. Yani As : P oranı 6 : 4 ‘tür. Kırmızı Led ‘ler yapımı en kolay, dolayısıyla en ucuz, bunun yanında da verimi en yüksek olanlarıdır. Yeşil Led ‘ler ise verimi en düşük LED çeşididir. Ancak bu dezavantajı insan gözünün yeşile kırmızıdan daha hassas olması nedeniyle ortadan kalkmaktadır.

Herhangi bir uygulama için renk seçimi yaparken bazı hususlara dikkat edilmelidir. Kırmızı, genellikle ikaz devreleri için tercih edilmelidir. Ancak sarı, turuncu ve yeşil Led ‘ler, diğer bazı amaçlar için daha estetik olabilmektedir.

Led seçiminde verim önemli bir faktördür. Yeşil ve sarı Led ‘lerin verimleri, kırmızı Led ‘lere nazaran daha düşüktür. Ancak pille çalışan küçük cihazlar dışında bu durum bir problem teşkil etmemekte, verim düşüklüğü biraz daha fazla güç tatbikiyle ortadan kalkmaktadır. Yeşil bir Led ‘den kırmızı Led ‘lerdeki kadar ışık elde edebilmek için iki katına yakın LED akımına gereksinim duyulmaktadır. Ancak şebekeden beslenen cihazlar için bu bir sakınca teşkil etmemektedir.

The post Led (Opto Elektronik) first appeared on Elektronik Devreler - Projeler Ödevler - Tez Ödevleri.

Super parlak LED’ler ucuzladıktan sonra, flamanlı ampullerin yerini almakta gecikmediler. Akım/(ışık şiddeti) oranları flamanlı ampullere göre çok daha düşük olan ledler aküden çok daha az akım çektiklerinden, biz elektrik pintisi yelkenciler için oldukça caziptirler. Ayrıca diğer ampullere göre ömürleri çok daha uzun olduğundan ekonomik olarak da çok avantajlıdırlar. Artık pek çok teknede, seyir ışıklarında bile LED’ler kullanılmaya başlandı.

Ledlere tipik olarak 100.000 saat kullanım ömrü biçilmekte ise de bu ancak optimum akım değerleri için geçerlidir. Verilen nominal akım değerinin iki katında ledlerin ömrü, 100 saat ya da daha kısa olur. Bu nedenle akım regülasyonu gereklidir.

Genelde bu, bağlanan seri bir dirençle sağlanır. Örneğin 12 volt aküden led yakmak için; nominal akımı 25 mili amper ve bu akımda düşürdüğü voltaj 3,5 volt olan ledlerden üçü seri bağlanır, Üzerlerinde düşürdükleri voltaj 3,5 x 3 = 10,5 Volt olacağından, geri kalan 1,5 voltu üzerinde düşürecek bir direnç de bunlara yine seri olarak bağlanır. Bu direncin değeri (Direç=Voltaj/Akım) formülüyle hesaplandığında; 1,5V/0,025A= 60 ohm olarak bulunur. Standart direnç değerleri içinde buna en yakın değer 62 ohm olduğundan rahatlıkla 62 ohmluk bir direnç kullanılabilir. Direnç üzerinde kaç watt harcanacağını da (P=IxV) 0,025×1,5=0,0375W olarak buluruz.

Ledlerin nominal akımını biliyorsak, ayarlı DC kaynağımızla 0 vottan başlayarak yavaşça voltajı arttırıp bu akım değerine erişince voltaja bakarak üzerlerinde kaç volt düşürdüklerini de bulmuş oluruz. Sonra da kullanılması gereken direnci bulmak çocuk oyuncağı. Bu kadar uzun uzadıya sizi formüllere boğmamın nedeni super parlak ledlerin tiplerine göre nominal akımlarının birbirinden oldukça farklı olması.

Ancak teknelerde akü voltajı hiç bir zaman 12 Volt’da sabit kalmaz (akü boşaldığında) 11 Volt’dan (motor çalışırken şarj altında) 14,5 Volta kadar değişir. Doğaldır ki 14,5 Volt uygulandığında yukarıda gösterilen devreden 25 miliamperin oldukça üzerinde bir akım geçecektir. (14,5-10,5=3V), 3/60=50ma) Bu şekliyle kullanıldığında bir süre sonra ledlerin sönükleştiği ya da hiç yanmadığı görülecektir. Akımı azaltmak için direnci daha büyük değerde seçsek, bu kez de voltaj düştüğünde ledler sönükleşecek ve istenilen ışık şiddetini veremiyeceklerdir. Ayrıca güçlü LED’ler ısınırlar ve ısındıkça dirençleri düşer, yani voltaj sabit kalsa bile LED’in üzerinden geçen akım, LED ısındıkça artar.

O nedenle de teknelerde LED ışıklandırmaları için sabit akım regülasyonuna gerek vardır. Bu da aşağıdaki devrede görüleceği gibi LM7317T voltaj regülatör entegresini bir direnç üzerinden geri beslemeyle, akım regülatörü olarak kullanarak kolayca yapılır. Devrede +12V ile gösterilen akü voltajı ne kadar yükselirse yükselsin LM317’nin çıkışındaki akım sabit kalır.

Yukarıdaki şemada açık renkte gösterilmiş LED’leri de devrenize ekleyecekseniz akımın 3’e katlanması gereğini gözden kaçırmayın. Super parlak ledler genellikle 3 volt civarında nominal akımlarına erişirler. Bu yüzden, (regülatör üzerinde de voltaj düşmesi olacağından) 12V akü için, devrede 3’er seri LED’den oluşan gruplar (3x3V=9V) kullanılmıştır. 3 LED’den fazlasını seri olarak bağlarsanız LED’lerin parlaklığı azalır. Paralel bağlantılarda (açık renkli 3’lü gruplar gibi) sınırı regülatörden alabileceğiniz maksimum akım belirler.

LM317T’den iyi bir soğutucu ile en fazla 1,5 amper akım çekilebileceğini göz önünde bulundurun. Daha yüksek akımlara ihtiyaç varsa LM338T kullanabilirsiniz. LM338T’ den büyük bir soğutucu ile 7 ampere kadar akım çekebilmek imkan dahilindedir.

Elde etmek istediğiniz akım için devrede gereken rezistans değerini bulmak için; aşağıdaki bölümde, akım değerini miliamper cinsinden girip, hesapla düğmesine tıklayın. Bir alt satırda gereken direncin değeri ve en az kaç watt’lık olması gerektiği görüntülenecektir.

The post LED AYDINLATMA first appeared on Elektronik Devreler - Projeler Ödevler - Tez Ödevleri.