1.    GİRİŞ VARİSTÖRÜ ARIZASI
LED sürücülerde en sık karşılaştığımız arıza tipidir. Varistör sistemi yüksek gerilime karşı koruyan devre elemanıdır. Varistör arızası bize;
•    Şebekede gerilimin yükselmesi,
•    Nötr gevşemesi veya kopması,
•    İlk kurulumda yüksek gerilim uygulanması gibi problemleri gösterir.

Çeşitli LED sürücülerde meydana gelmiş varistör patlamaları.

Faz Nötr geriliminin yükselmesinin nedenleri aşağıdaki gibi sıralanabilir;
•    Şebekenin herhangi bir noktasında nötr yerine yanlışlıkla faz iletkeni bağlanması,
•    Şebekede bir çalışma yapılması esnasında nötr iletkeninin koparılması,
•    Nötr iletkeninin herhangi bir dış etkenle kopması,
•    Transformatörden itibaren şebekenin herhangi bir noktasında (AG panoları, bina girişleri (yapı bağlantı kutusu), havai hat atlama noktalarında vs. nötr iletkeninin gevşemesi, oksitlenmesi neticesi irtibatın kaybolması,
•    İşletme topraklamasının kopması veya çok yüksek bir değerde olması, neticesinde cihazlara sürekli olarak yüksek gerilim gelebilir, bu durumda ise cihazlar zarar görür.


Yanda nötr kopmasından kaynaklı 1 veya 2 fazda gerilimin yükselmesi gösterilmektedir. Simetri kuralı nedeniyle bazı fazlarda gerilim yükselirken bazılarında da gerilim düşecektir. Anlık nötr gevşemesinde, gerilim anlık olarak varistör limit değerinin üzerine çıkacak ve varistör patlayacaktır.


Elektrik tesislerinde tüketicilere giden ortak nötr hattının kötü hava vs etkilerle kopması / koparılması, bağlantı yerlerinin gevşemesi veya oksitlenmesi neticesinde bazı cihazlarda aşırı gerilim oluşmasına ve hasarlanmasına neden olan durumlar meydana gelmektedir.


Bu sorunu önlemek için tüm bina–sayaç çıkışına tüm fazlar ile nötr arasında gerilimi / gerilimleri devamlı kontrol ederek belirlenen sınırların altına inmesi veya üzerine çıkması halinde devreyi otomatik olarak açtıracak, gerilim normal seviyeye geldiğinde ise geri besleme yapacak sistemler tesis edilmesi gerekmektedir.
 


Nötr kopması örneği:
Bir dağıtım transformatörünün aynı kolundan enerji alan 4 abone bulunmaktadır. Şebekenin sonundaki direkte işletme topraklaması olmadığı kabul edilmiş ve dağıtım şebekesinin ① noktasında nötr kopmuştur. Nötr iletkeninin koptuğu ① noktasından sonra dağıtım şebekesinden enerji alan bir fazlı A1-A2-A3-A4 alıcıları artık faz-nötr gerilimi yerine nötr ile bağlantıları kesildiği için A1 ve A3 alıcıları birbiri ile seri duruma geçerek L1-L2 fazları arası gerilime maruz kalacaktır. Aynı durum A2-A4 alıcıları içinde de oluşacaktır. Ancak ① noktasından geride nötr hattını transformatörden almaya devam eden A5 cihazında ise faz – nötr gerilimi değişmeyeceği için arızaya neden olacak bir durum olmayacaktır.

Aydınlatma armatürlerin beslemeleri R-S-T faz üzerinden bağlanır, dağıtım şirketinden veya tesisattan kaynaklı anlık bir nötr kopmasında R fazına bağlı olan armatür nötr devresini diğer fazdan tamamlarlar.
Varistör; gerilimle direnci değişen bir devre elemanıdır ve değerini geçen bir gerilim uygulanmadığı sürece arızalanmaz. Devredeki görevi gerilim darbelerini sönümlendirerek arızayı en aza indirmektir.
R ve S (380V) fazına bağlı olan armatürlerde anlık nötr hattının gelmemesi durumunda (Bu durum genellikle dağıtım şirketinden kaynaklı olabiliyor) R fazına bağlı armatürler devresini S fazından tamamlarlar, yani doğrudan 380V gerilime maruz kalırlar.Bu durumda hattın başında, ortasında veya sonlarında bu tür arızalar görülür. Bazen gerilim o kadar şiddetli olur ki besleme giriş klemensleri ve varistörler PCB üzerindeki lehim noktalarından koparlar.
 

Kullanıcılar işletmedeki gerilimin anlık yükselme sebeplerini mutlaka öğrenip gerekli önlemleri almaları gerekmektedir. Tespit için Elektrik Mühendisler Odası’ndan destek alınabilir.  http://www.emo.org.tr/

2.    KLEMENSTE ARK OLUŞUMU
Driver çıkış klemensinde ark kaynaklı arıza görülebilir. Benzer durum giriş klemensinde enerji besleme kablosunda da görülebilir). Aşağıdaki resimde görüleceği üzere kabloda ark oluşabilir. Bunun nedeni, kullanılan çok telli kablonun klemense uygun şekilde bağlanmaması, bazı tellerin klemens yuvasının dışında kalmasıdır.
Bunu önlemek için çok telli kablonun telleri kablo yüksüğü ile ya da lehim ile toplu hale getirilmeli, klemens vidası da uygun tork ile sıkılmalıdır. Gevşek vida kablonun klemensten kurtulmasına, fazla torkla sıkılmış vida ise yalama olarak yine vidanın basma görevini yerine getirmesini engellemeye yol açacaktır. Bu durum giriş klemensleri için de geçerlidir, aynı önlemler girişte de alınmalıdır. 

Gereğinden fazla soyulduğunda ve kablo saçakları düzgün toplanmadan bağlandığında aşağıdaki gibi hatalar oluşabilir.

                        Hatalı Bağlantı                                                                               Sonuç: Kısa Devre 

Klemenste ark oluşumunu önlemek için; 
Kablo soyma aparatı kullanılarak kabloların bağlantıya hazırlanması önemlidir. Düzgün olarak bağlantıya hazırlanmış kablolar hatayı en aza indirmenize yardımcı olacaktır. Sonrasında tork ayarlı bir tornavida ile kablolar konnektöre bağlanırsa bu arızayı önleyebilmek daha kolaylaşır. Üretimdeki iş akışlarınıza bağlı olacak şekilde bununla ilgili talimat oluşturabilirsiniz.

                   

Devre elemanlarında kopma
LED sürücü ya da elektronik balastların yüksekten düşmesi sonucu transformatör, kondansatör gibi devre elemanlarının bağlantı lehimlerinde kopmalar meydana gelebilir.
Bu arızaların önüne geçebilmek için, LED sürücülerin fabrikanızda giriş kontrolü yapıldıktan sonra imalata taşınması esnasında çok dikkatli davranılarak şiddetli mekanik kuvvetlere maruz bırakılmaması gerekmektedir. Üretimdeki iş akışlarınıza bağlı olacak taşıma ile ilgili talimat oluşturabilirsiniz.

                                                                      Transformatör Kopması

Basmalı klemenslerde, üstteki klemens bırakıcı yaya basılmadan, vidalı klemenslerde ise vida gevşetilmeden kablonun çekilip çıkartılması. Bu durumda klemens bağlantı ayaklarında çekme kuvvetine bağlı gerilme oluşacak ve klemens devreden kopacaktır.
Ayrıca basmalı klemenslerde, izin verilenden daha büyük kesitte kablo kullanmak da klemense zarar verecek ve sağlıklı bir bağlantıyı engelleyecektir. LED sürücü üzerinde belirtilen kablo kesitlerine mutlaka uyulmalıdır. 

Vida tam gevşetilmeli, yaya tam baskı uygulanmalıdır.

                  Basmalı Klemenste Kopma                                      Vidalı Klemenste Kopma

3.LED SÜRÜCÜNÜN ÇALIŞMAMASI YA DA LED’LERİN SIKLIKLA YANIP SÖNME (FLICKER) YAPMASI

Elektronik balast ya da led sürücülerde ısı kontrolü üzerlerindeki TC kontrol noktasından yapılır. Ayrıca sürücünün çalışma ortam sıcaklığı da ürün bilgi formlarında verilmektedir.

Çalışma ortam sıcaklığının yüksek olması ya da armatür tasarımından kaynaklı olarak TC noktasının yüksek çıkması durumunda elektronik devre üzerindeki komponentler yüksek ısıdan olumsuz etkilenecek ve ömürlerinde ciddi düşmeler meydana gelecektir.

En kolay etkilenen komponent ise kondansatör olup, bu likit kondansatörde şişme meydana gelecek bunun sonucu LED’lerde göz kırpması (flicker) benzeri yanıp-sönmeler görülecektir. Eğer kondansatör daha yüksek ısıya maruz kaldıysa kondansatör içerisindeki borik asit gibi kimyasallar akarak devrede arızaya yol açacaktır.

Hatalı tasarım sonucu LED sürücü, doğrudan LED modüllerin yüksek ısısına maruz kalıyor ve dış gövdelerinde sararmalar oluşturarak, devre elemanlarında arızaya neden oluyor. 

LED sürücünün ömrünü tamamlamadan arızalanmasını ve flicker oluşumunu önlemek için;
L
ED’lerde üretilen ısı miktarı temelde sürüş akımına ve LED verimine bağlıdır. LED üzerinden geçen sürme akımı arttıkça çektiği elektriksel güç ve ışık akısı artmaktadır.

Diğer yandan elektriksel güç arttıkça, açığa çıkan ısı da yükselmektedir. Bu yüzden yüksek akımlarda sürülen LED’ler için daha geniş soğutucu yüzeylere ihtiyaç duyulmaktadır.

LED verimi, LED’in yaydığı optik gücün, çektiği elektriksel güce oranı olarak tanımlanabilir.
Sonuç olarak verim de, sıcaklığa ve sürme akımına bağlıdır. Sıcaklık arttıkça LED verimi düşmektedir.

LED armatürlerin ısıl modellenmesinde, armatürde kullanılan LED modüllerin yaydığı ısı miktarının doğru belirlenmesi önemlidir. Bu nedenle ısıl tasarımdan önce kullanılacak LED modüllerinin optik, ısıl ve elektriksel ölçümleri yapılmış, farklı akım ve sıcaklık kademeleri için ısıl güçleri hesaplanmış olmalıdır.


LED armatür tasarımında temel prensipler:

Aydınlatma armatürleri ışık kaynaklarını barındıran yapılardır.

Işık kaynaklarını, ışığı dağıtmak için optik elemanları, ışık kaynaklarını korumak, yerleştirmek ve elektrik bağlantısını sağlamak için tutucuları ve bağlantı parçalarını, montaj ve koruma için gerekli mekanik bağlantı elemanlarını içerirler.

Aydınlatma armatürleri aşağıdaki işlevleri yerine getirmek için tasarlanırlar:
•    Işık kaynağından çıkan ışık akısını kontrollü bir şekilde dağıtmak
•    İçlerindeki ışık kaynakları için gerekli elektrik bağlantısını sağlamak
•    Işık kaynağını fiziksel olarak korumak
•    Yüksek verimli olmak
•    Kullanım koşullarına dayanıklı olmak
•    Güvenli olmak

Armatürün boyutu, malzemesi, optik, ısıl ve elektriksel tasarımları kullanılan ışık kaynağının cinsine göre değişir.

Verimli uygulamalar için armatürlerin optik, ısıl-mekanik ve elektriksel açıdan doğru tasarlanmaları gerekmektedir.

LED armatür tasarımında sürücünün konumlandırılması:


Armatür içerisinde yer alan LED modül ve sürücü gibi komponentlerin çalışması ile yayılan ısının armatür dışına transferinin sağlıklı bir şekilde yapılması, komponentlerin ömrü için en önemli etkendir. 
Komponentlerin armatür içerisinde birbirlerinden en az etkilenecek optimum mesafelerde konumlandırılması gereklidir. 

İyi bir ısı tahliyesini sağlayan armatürlerde arızalar en düşük seviyeye çekilebilmektedir. 


Komponentler arası mesafeye dikkat!!

  • Yüksek neme maruz kalan ürünlerde arıza

Elektronik balast ve LED sürücüler mutlaka uygulamaya göre seçilmelidir. Örneğin dış ortamda kullanılacak IP20 sürücülerde, armatürlerin IP54’den daha yüksek IP korumasına sahip olması gerekmektedir. Yüksek IP korumalı armatürlerin de, nemli ortamda çalışmalarında mutlaka havalandırma tapalarına (ventilation gore) sahip olmaları gerekmektedir. Bu sayede nemin içeri hapsolması engellenmiş olur.


              Nem sonucu arızalanma                                               Su alma ve nem sonucu oksitlenme

  • Mekanik darbeler sonucu arızalar

Sürücülerin herhangi bir mekanik darbeye maruz kalmaması gerekmektedir.Taşıma, depolama ve montaj esnasında; sürücülerin delme, kesme, yüksekten düşme, ısıtma vb. mekanik etkilerden korunması gerekir.
 

Sürücünün dış gövdesi montaj sırasında vidalama sırasında kontrolsüz uygulanan kuvvet sonucunda delinmiş ve içerideki bobin de hasar görmüş.
  • LED sürücünün toza maruz kalarak arızalanması

IP20 sürücüler, ortamda toz/kum sirkülasyonunun olduğu endüstriyel tesislerde kullanılacaksa, armatürün mutlaka min. IP54 koruma sınıfında olması gerekmektedir. Aksi taktirde komponentlerin üzerine yapışan toz onlara zarar verecek ve elektronik devrenin soğumasını da engelleyecektir.

  • LED sürücünün toza maruz kalarak arızalanması

Bu tip bir arızayı önlemek için; 
Öncelikle tasarım sırasında armatür gövdesinin parçaları birleştirilirkentoza ve yabancı maddelerin girişine karşı sızdırmazlığı çok iyi yapılmadır. İkinci önemli nokta da armatürlerin periyodik olarak temizliği ve bakımları yapılmalıdır.Aydınlatma sistemlerinin bakımları yapıldığında daha verimli olarak çalışırlar. Zamanla ışık kaynağı üzerinde biriken tozlar faydalı ışık miktarını azaltır. Tozlanan armatür ışığın neredeyse yarısını yutabilir. Armatürleri temiz tutmakla daha fazla enerji harcamadan aydınlatma miktarı arttırılabilir. Tüm aydınlatma kaynaklarının ışık çıktıları zamanla azalacağı için düzenli temizlenen armatürlerden daha uzun sürede, daha yüksek verim alınabilir.
 

  • Böcek/sinek gibi canlıların sürücü içerisine girmesi

LED sürücü içerisine giren sinek ya da böcek gibi canlılar, devre elemanları üzerinde kısa devreye yol açabilmektedirler. Bu nedenle zararlı organik veya inorganik maddelerin girişini engellemek için hem armatürdeki boşluklar kapatılmalı, hem de armatürün çalışma ortamındaki çevre şartları incelenerek gerekli koruyucu önlemler alınmalıdır.

     Sürücü içinde tespit edilen böcekler                                                    Sineklerin yol açtığı kısa devre

  • LED sürücünün kararsız çalışması

LED yükünün kararsız ya da dengesiz çalışmasından şikayet ediliyorsa (ışığın kırpışması gibi) LED sürücünün spesifikasyonlarının dışında kullanıldığı anlaşılır. Mesela ürün bilgi formunda ve driver üzerinde verilen Urated (V) yük aralığı. Driverların tipik çalışma aralıklarında kullanılmak zorundadır.

LED sürücünün Tc çalışma sıcaklığı:
Yüksek kaliteli bileşenlerin kullanılmasına rağmen, izin verilen Tc sıcaklığının aşıldığı uygunsuz çalışma koşullarında daha yüksek bir arıza oranını ve çalışma ömründe azalma görülebilir. Ürün ömrünün kısalmaması ve arıza oranının minimum seviyede kalması için kesin kuralımız şudur:
"Tc'nin 10 C° üzerinde çalışması ömrün yarılanması anlamına gelir. Bu nedenle Tc sınırı kesinlikle aşılmamalıdır ! "


Kaynak: Osram DS Türkiye tarafından hazırlanmıştır.