Energy efficiency analysis and improving performance of light emitting diodes
Işık yayan diyotlarda enerji verimi analizi ve performans
- Tez No: 543911
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET ARIK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Makine Mühendisliği, Physics and Physics Engineering, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Özyeğin Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 119
Özet
Işık kaynaklarının enerji verimliliği gelişen teknoloji ile artmaktadır. Geleneksel olarak kullanılan ışık kaynakları düşük verimli olup, aynı zamanda boyutça büyük ve kısa ömürlüdür ve civa gibi bazı zehirli gazları içermektedirler. Fakat, yarı iletken teknolojisinin gelişmesiyle ışık yayan diyotlar küçük yapıları, uzun ömürlü olmaları, yüksek verim ve düşük enerji tüketimi gibi nedenlerle geleneksel olarak kullanılan ışık kaynaklarının yerini almaya başlamışlardır. Bu tür avantajlarına rağmen, henüz LED'lerdeki enerji verimi yeterince yüksek olmayıp, çok daha arttırılabilir bir potansiyele sahiptir. Bu çalışmada, beyaz ışık yayan LED ışık kaynaklarında bulunan çip, fosfor, silikon muhafaza, lens ve reflektör gibi bileşenlerindeki enerji kazanç ve kayıplar çalışılmıştır. Buna ek olarak, yüksek LED sıcaklıkları çip ve fosfor verimini olumsuz etkilemektedir. LED'lerde fosforun uzağa yerleştirilmesi sıcaklıkların düşmesi yönünde olumlu sonuçlar vermesine rağmen, yüksek güçte çalışan LED'ler için soğutma işlemi problem olmaya devam etmektedir. Bu nedenle, uzak fosfor kullanılan LED'lerde dielektrik sıvı eklenmesi yoluyla verimi arttırmaya yönelik bir LED modeli çalışması yapıldı. Sıvı kullanımı ile soğutma ve optik nedenlerden dolayı LED paketinde ışık çıkış artışı elde edildi. Bütünleşik ışık veriminde bu yöntem ile %25-26 artış sağlanmış oldu. Deney ve simülasyonların karşılaştırılması yoluyla ise, lumen artışın %13'lük kısmının optik nedenlerden kaynaklandığını, geri kalan %12-13'lük artışın ise soğuma ve ısı iletimi yoluyla olduğu gösterildi.
Özet (Çeviri)
Energy efficiency of light sources continually increases as the technology advance. Traditional light sources have inefficiency, large sizes, short life times and poisonous mercury vapor. On the other hand, the improvements in solid state lighting like light emitting diode caused them to take place of traditional light sources because they have small sizes, high color quality, long life, high efficiency and low power consumption. Despite such benefits, LEDs' performance can still be improved. In this study, some packaging elements of white light emitting LEDs have been studied about energy gain and loss such as chip, phosphor, encapsulant, and optical elements (lenses and reflectors). Moreover, elevated temperatures in LEDs can decrease the chip's external quantum efficiency and light conversion efficiency of the phosphor. Although, remote phosphor technique can provide better thermal performance in LED systems, high power requirements have needed better application. Hence, dielectric liquid coolant integrated remote phosphor used LED package has been proposed for an experimental and computational research. Experiments, which contain the combined optical and thermal effects, have been performed with the proposed dielectric liquid cooled remote phosphor coated LED. The total light extraction enhancement has been achieved about 25-26% with the aid of liquid injection. Then, problem has been computationally simulated for optical effects. The overall optical flux performance has reached about 13% for remote phosphor used LED package with a liquid injection. Hence, the rest of the improvements about 12-13% have been induced by thermal effects.
Benzer Tezler
- Bina aydınlatmasında kullanılan led ve kompakt floresan lambaların güç kalitesine etkileri
Effects of led and compact fluorescent lights used in building lighting on power qualiyt
TÜLAY BAYRAKDAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERTAN YANIKOĞLU
- A novel approach for identification of thermal and optical characteristics for the active layer of high power photonic devices
Yüksek güçlü fotonik sistemlerin aktif katmanının termal ve optik özelliklerinin karakterizasyonu için yeni bir yaklaşım
AHMET METE MUSLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiÖzyeğin ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ARIK
- Led ışık kaynaklı armatür ısıl modellenmesi ve ısıl tasarımı etkileyen faktörlerin istatistiksel analizi
Thermal modelling and statistical investigation of factors that effects thermal design of led light source based luminaires
MUSTAFA BERKER YURTSEVEN
Doktora
Türkçe
2017
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERMİN ONAYGİL
- Led ve konvansiyonel ışık kaynaklı yol aydınlatma armatürlerinin ışıksal, elektriksel ve ekonomik açıdan incelenmesi
Investigation of road lighting luminaires with led and conventional light source in terms of luminous, electrical and economic
RAMAZAN AYAZ
Doktora
Türkçe
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. ADEM ÜNAL
- Çok çıkışlı LLC rezonans çeviricilerde transformatör değişkenlerinin devrenin verimine etkisinin tespitine katkılar
Contributions to determining the effect of transformer parameters on efficiency of multi-output resonant converters
MUSTAFA KÜÇÜKKURU
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DERYA AHMET KOCABAŞ