Search

Günümüzde modern binek araçlarda uzun ömür, küçük boyut ve yüksek enerji verimliliği avantajları nedeniyle aydınlatmada kullanılan geleneksel halojen ampullü teknolojilerin yerini Işık Yayan Diyotlar (LED) almaktadır. Otomotiv endüstrisinde LED'lerin sürülmesi için kullanılan elektronik devrelerin firmalar ve uluslararası standartlarca belirlenen aydınlatma ve elektromanyetik uyumluluk (EMC) regülasyonlarını sağlaması zorunludur. Aydınlatma zorunluluğu için gerilim ve akım kontrolü sağlayabilen anahtarlama modlu güç dönüştürücülerinin (SMPC) kullanımı yaygındır. EMC başarısı için ise elektromanyetik girişim (EMI) filtreleri sıklıkla devre tasarımlarına dahil edilmektedirler. EMC testleri yüksek maliyetli ve zaman alan süreçlerdir. Maliyeti azaltmak ve zaman kazanmak için testten önce baskılı devre kartlarındaki (PCB) sorunları belirlemek amacıyla tasarım mühendisleri benzetimlere başvurmaktadır. Bu tez çalışması kapsamında bir binek araca ait ön sis lambasının SMPC içeren LED sürücü modülü PCB’sinin elektriksel eşdeğer devre modeli oluşturulmuştur. Sonrasında Uluslararası Radyo Girişimi Özel Komitesi (CISPR) 25’te tanımlananan iletilen emisyon (CE) ve yayılan emisyon (RE) testleri benzetim programlarında analiz edilmiş ve deneysel olarak gerçeklenmiştir. EMI filtre olarak kullanılan yüzey montaj teknolojili (SMT) ferrit boncuğun (FB) endüktif davranışı sonucu kondansatörlerle oluşturabileceği rezonansların CE üzerindeki etkileri incelenmiştir. Bu amaçla sürücü modülü güç hattında FB’nin yer aldığı ve almadığı iki farklı devre konfigürasyonu oluşturulmuş, CE testleri benzetim programında analiz edilmiş ve deneysel olarak gerçeklenmiştir. Elde edilen ölçüm sonuçları MBN 10284-4 regülasyon limitleri baz alınarak karşılaştırılmıştır. Son olarak FB’nin RE üzerindeki etkisi incelenmiştir. Bu amaçla RE testi için iki ayrı devre konfigürasyonun benzetim programında modelleri oluşturulmuş, analiz edilmiş ve deneysel olarak gerçeklenmiştir. Elde edilen ölçüm sonuçları ECE R10 regülasyon limitleri baz alınarak karşılaştırılmıştır. Nowadays, Light Emitting Diodes (LEDs) are replacing the traditional technologies used in lighting in modern passenger vehicles due to the advantages of long life, smaller size, and higher energy efficiency. Electronic circuits used in the automotive industry to drive LEDs must comply with lighting and electromagnetic compatibility (EMC) regulations and international standards set by companies. The use of switched-mode power converters (SMPC), which can provide voltage and current control for lighting necessities, is common. For EMC success, electromagnetic interference (EMI) filters are often included in the circuit design. EMC tests are costly and time-consuming processes. To reduce cost and save time, design engineers use simulations to identify problems in printed circuit boards (PCBs) prior to testing. In this thesis, the electrical equivalent circuit model of the LED driver module PCB containing the SMPC of the front fog lamp of a passenger car has been created. Afterwards, conducted emission (CE) and radiated emission (RE) tests defined in International Special Committee on Radio Interference (CIPSR) 25 have been analyzed in simulation programs and applied experimentally. The effects of resonances that can be created with capacitors because of the inductive behavior of surface mount technology (SMT) ferrite bead (FB) used as an EMI filter on CE have been investigated. For this purpose, two different circuit configurations with and without FB in the power line of the driver module have been created, CE tests have been analyzed in the simulation program and experimentally implemented. Obtained measurement results have been compared based on MBN 10284-4 regulation limits. Finally, the effect of FB on RE has been investigated. For this purpose, two different circuit configurations have been created, RE tests have been analyzed in the simulation program and experimentally implemented. Obtained measurement results have been compared based on ECE R10 regulation limits.

DALI (Dijital Adreslenebilir Aydınlatma Arayüzü), akıllı LED sistemlerinde yaygın olarak kullanılan haberleşme türlerinden biridir. Kablolu bir haberleşme türü olan DALI genellikle büyük tesislerde kullanılmaktadır. Enerji verimliliğini sağlaması ve kullanıcı konforunu desteklemesi, bu sistemlerin tercih edilebilirliğini arttırmaktadır.Enerji tasarrufu konusunu detaylandıracak olursak, DALI LED sürücülere senaryo tanımlamaları yapılabilir, örnek olarak zamanlama ayarı yapılarak LED sürücünün belli bir zaman aralığında çalışması sağlanabilir. Böylece havanın aydınlık ve karanlık olduğu zamanlar belirlenerek otomatik aç kapat yapması sağlanabilir. Dimleme özelliği sayesinde ışık şiddetinin belli bir seviyede kalması sağlanabilir. DALI protokolü destekli sensörler kullanılarak dışarıdaki ışık seviyesine göre LED sürücünün parlaklık seviyesi ayarlanabilir.DALI’nin insan hayatındaki konfor alanına etkisi DALI haberleşme protokolünde LED sürücülerin gruplanabilmesidir. Sadece istenilen bölgeler için aç, kapat veya dimleme yapılabilmektedir. Enerji tasarrufunda bahsettiğimiz sensörler ile dışarıdaki ışık seviyesine göre LED sürücü çıkışı ayarlanabiliyor. Bu işlemdeki ışık seviyesi arttırma azaltma LED sürücünün ayarlarından lineer bir arttırma veya azaltma mı olacak yoksa logaritmik mi olacak seçilebiliyor. Logaritmik arttırma azaltma durumlarında ışık seviyesindeki artış ve azalış insan gözü ile algılanmayacak bir orana sahiptir, yani ışık artış veya azalışındaki geçişler gözle görülemez, bu da çalışma ortamında çalışanları rahatsız etmez, gün içindeki ışık geçişleri fark edilemez.Bu tez çalışmasında; DALI protokolünü destekleyen kullanıcı arayüzü ile Wi-Fi haberleşmesi üzerinden kontrolü sağlanan LED sürücü kontrol cihazı tasarlanması planlanmaktadır. Geliştirilen bu sürücünün donanım kısmı; DALI donanım devresi, haberleşme birimi devresi ve işlemci destekli kontrol devresi kısımlarından oluşmaktadır. Tasarlanan akıllı LED sürücü kontrol cihazı DALI protokolünün standart gereklerini yerine getirebilir niteliktedir. Wi-Fi üzerinden gelen komut bilgilerini DALI protokolüne çevirip DALI destekli LED sürücünün kontrolünü sağlamaktadır. Kontrol cihazı akıllı telefon, laptop, tablet ve web üzerinden kontrol ve takip edilmesi sağlanacaktır. Kısacası kullanıcı arayüzünden verilen komutlar ile LED sürücünün ışığı açıp/kapatması, ışık şiddetinin arttırıp/azaltılması ve bunun gibi DALI standartlarında mevcut olan komutların kontrolü sağlanmaktadır. DALI (Digital Addressable Lighting Interface) is one of the communication types commonly used in smart LED systems. DALI, which is a type of wired communication, is generally used in large facilities. DALI provides energy efficiency supports user comfort and increases the preferability of these systems.If we detail the energy saving subject, the scenario definitions can be made for DALI LED drivers, for example, by adjusting the timing, the LED driver can be operated in a certain time interval, so that it can be determined when the weather is bright and dark, and it can be turned on and off automatically, or the light intensity can be kept at a certain level due to the dimming feature. In addition, by using DALI protocol supported sensors, the brightness level of the LED driver can be adjusted according to the outside light level.The effects DALI on the comfort enables LED drivers to be grouped in the DALI communication protocol. In this way, only the desired areas can be switched on or off or brightness adjustment can be made. With the sensors we mentioned in energy saving context, the LED driver output can be adjusted according to the outside light level. In logarithmic increase and decrease situations, the increase and decrease in the light level has a rate that cannot be perceived by the human eye. In this way, the changes in the light level would not cause disturbance to the people in the work places.In this thesis; the design of an LED driver controller that is controlled via Wifi communication with a user interface that supports DALI (Digital Addressable Lighting Interface) protocol for use in smart LED systems will be discussed. The hardware part of this developed driver; DALI hardware circuit consists of communication unit circuit and processor-assisted control circuit. The designed smart LED driver controller can fulfill the standard requirements of DALI protocol. It converts the command information from Wi-Fi to DALI protocol and provides control of DALI supported LED driver. The current status allows controlling and monitoring on smartphone, laptop, tablet and web. In short, with the commands given from the user interface, it provides the control of the commands available in DALI standards such as turning the light on/off, increasing/decreasing the light intensity and so on.