TRIZ Metodolojisi Kullanılarak LED'lerde Ömür Belirleme Süresinin Kısaltılması

Öz

Bu çalışma, TRIZ metodolojisini yenilikçi bir çözüm olarak kullanarak LED yaşlanması ve ömür tahmini için basit optimizasyon yaklaşımlarının ötesine geçmektedir. TRIZ yaklaşımındaki temel teknik paradoks, doğru LED ömür tahmininin uzun yaşlanma testleri gerektirmesi ve bunun da pazara çıkış süresini geciktirerek hem zamanı hem de verimliliği azaltmasıdır. Benzer bir fiziksel paradoks, doğruluk için uzun test sürelerine ihtiyaç duyulurken, hızlı pazar lansmanı için kısa sürelerin gerekli olmasından kaynaklanmaktadır. Bu paradoksları ele almak için TRIZ'in ayrıştırma prensipleri kullanılmaktadır. Zamana dayalı bir ayrıştırma yaklaşımı kullanılarak hızlandırılmış yaşlanma testleri yapılır, ardından uzamsal bir ayrıştırma yaklaşımı kullanılarak farklı çevresel ve çalışma koşulları altında eşzamanlı testler gerçekleştirilir. Ayrıca, TRIZ'in 40 yenilikçi prensibi arasında yer alan inhibitör etki, viskozite değişimi ve hızlanma gibi prensipler, LED yaşlanma süreçlerinin verimliliğini artırmak için kullanılır. Böylece, LED'lerin sıcaklığa bağlı yaşlanma davranışı ve ömür tahmini, TM-21 ve LM-80 standartları çerçevesinde analiz edilir. TRIZ metodolojisi, sistematik problem çözme yaklaşımı sayesinde doğruluk ve test süresi arasındaki farkları önemli ölçüde azaltır.

Anahtar Kelimeler

• TRIZ
• LED
• optimizasyon
• aydınlatma
• verimlilik

Etik Beyan

No ethics committee approval is required for this article.

Shortening the Life Determination Period in LEDs Using TRIZ Methodology

Öz

This study goes beyond simple optimization approaches for LED aging and lifespan estimation by using the TRIZ methodology as an innovative solution. A fundamental technical paradox in the TRIZ approach is that accurate LED lifespan estimation requires lengthy aging tests, which delay time-to-market, reducing both time and efficiency. A similar physical paradox arises from the need for long test times for accuracy, while short times are necessary for rapid market launch. To address these paradoxes, the decomposition principles of TRIZ are utilized. Accelerated aging tests are performed using a time-based decomposition approach, followed by simultaneous tests under different environmental and operating conditions using a spatial decomposition approach. Furthermore, principles such as inhibitory effect, viscosity change, and acceleration, which are among the 40 innovative principles of TRIZ, are used to improve the efficiency of LED aging processes. Thus, the temperature-dependent aging behavior and lifespan estimation of LEDs are analyzed within the framework of TM-21 and LM-80 standards. The TRIZ methodology significantly reduces the differences between accuracy and test time thanks to its systematic problem-solving approach.

Anahtar Kelimeler

• TRIZ
• LED
• optimization
• lighting
• efficiency

Etik Beyan

No ethics committee approval is required for this article.

Kaynakça

1. Altshuller, G. S. (1984). Creativity as an exact science: The theory of the solution of inventive problems. Gordon and Breach Science Publishers.
2. Atiç, S. (2016). Energy Saving and Solution Proposals Compressors and Electric Motors. Bitlis Eren University Journal of Science and Technology, 6(1), 44–48.https://dx.doi.org/10.17678/beujst.54340
3. Atiç, S., & İzgi, E. (2024). Smart Reserve Planning Using Machine Learning Methods in Power Systems with Renewable Energy Sources. Sustainability, 16(12), 1-20. https://doi.org/10.3390/su16125193
4. Canbulut F., Demirtaş B. (2022), Application of TRIZ inventive principles to innovate the multi-tool drill machine, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 37(1), 317-328.
5. Cengiz, Ç. (2026). Optimization of outdoor lighting fixtures with TRIZ methodology. Light & Engineering, 34(2), 49–58. https://doi.org/10.33383/2025-072
6. Cengiz, M. S. (2020). Effects of luminaire angle and illumination topology on illumination parameters in road lighting. Light & Engineering, 28(4), 47–56. https://doi.org/10.33383/2019-037
7. Cengiz, M. S. (2022). Using electric lighting to support daylighting in architectural building designs. Light & Engineering, 30(1), 113–123. https://doi.org/10.33383/2021-086
8. Cengiz, M. S., & Cengiz, Ç. (2018). Numerical analysis of tunnel LED lighting maintenance factor. IIUM Engineering Journal, 19(2), 154–163. https://doi.org/10.31436/iiumej.v19i2.1007

9. Ekmekçi, İ., & Nebati, E. E. (2019). TRIZ methodology and applications. Procedia Computer Science, 158, 303–315. https://doi.org/10.1016/j.procs.2019.09.056
10. Hulett, J., Belyaev, A., Bloomfield, C., Bretschneider, E., Feldman, A., Fletcher, K. C., Harada, Y., Jianzhong, J., Kotrebai, M., Liepmann, K., Lockner, J., Miller, C., Ohno, Y., Radkov, E., Thorseth, A., Tuttle, R., & Zong, Y. (2020). IES LM-80-20 approved method: Measuring luminous flux and color maintenance of LED packages, arrays, and modules. Illuminating Engineering Society.
11. Illuminating Engineering Society. (2021). ANSI/IES TM-21-21: Technical memorandum: Projecting long-term luminous, photon, and radiant flux maintenance of LED light sources. Illuminating Engineering Society.
12. Lee, M. G., Chechurin, L., & Lenyashin, V. (2018). Introduction to cause-effect chain analysis plus with an application in solving manufacturing problems. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 99, 2159–2169. https://doi.org/10.1007/s00170-018-2217-1
13. Savransky, S. D. (2000). Engineering of creativity: Introduction to TRIZ methodology of inventive problem solving. CRC Press.
14. Shirwaiker, R., & Kremer, G. E. (2008). TRIZ and axiomatic design: A review of case studies and a proposed synergistic use. Journal of Intelligent Manufacturing, 19(1), 33–47. https://doi.org/10.1007/s10845-007-0044-6
15. Tekin, M., & Efe, S. B. (2025). Artificial Intelligence and Optimization Based Output Power Forecasting in Power Plants. Mühendislik Bilimleri ve Araştırmaları Dergisi, 7(2), 148–157. https://dx.doi.org/10.46387/bjesr.1691808
16. Tuna, B., & Efe, S. B. (2023). Yol aydınlatması için FV beslemeli akıllı LED armatür tasarımı. Rahva Journal of Technical and Social Studies, 3(1), 73–81. https://izlik.org/JA49CA88YE
17. Van Erp, R., Kampitsis, G., Matioli, E., (2019). Efficient microchannel cooling of multiple power devices with compact flow distribution for high power-density converters. IEEE Transaction Power Electron, 35(7), 7235–7245.