Co to jest LED? HELLA zna odpowiedzi!

Dioda LED jest półprzewodnikowym elementem optoelektronicznym, który pod wpływem napięcia emituje światło, promieniowanie podczerwone lub promieniowanie ultrafioletowe. Zastosowany w niej materiał półprzewodnikowy decyduje o długości fali. Dioda LED składa się z anody, katody, półprzewodnika krystalicznego, mikroprzewodu i obudowy. W większości diod elektroluminescencyjnych katoda tworzy jednocześnie odbłyśnik. Mikroprzewód łączy kryształ z diodą. Lut stanowi jeden z dwóch złączy elektrycznych kryształu. Jednocześnie pochłania on wydzielane ciepło odpadowe, ponieważ tylko część energii elektrycznej może być przekształcana przez kryształ półprzewodnikowy w światło.

Diody LED pracują w zależnym od temperatury tak zwanym „punkcie roboczym“, który musi być dokładnie określony lub ustawiony.
Zasilanie diody LED bezpośrednio ze źródła napięcia bez rezystora wstępnego nie jest możliwe. Diody LED znajdują już różnorodne zastosowania: w wyświetlaczach smartfonów, telewizorach LED, oświetleniach pomieszczeń, a nawet w nowoczesnym sprzęcie chirurgicznym; trudno sobie wyobrazić codzienne życie bez tych małych świecących diod.
Dotyczy to również szczególnie oświetlenia pojazdów: diody LED są stosowane nie tylko w reflektorach świateł mijania, reflektorach świateł drogowych, reflektorach dodatkowych, światłach do jazdy dziennej i (zespolonych) lampach tylnych, ale także w bocznych światłach konturowych i sygnalizacyjnych. Umożliwia to obsługę szerokiego spektrum aplikacji, nie ograniczającego się bynajmniej do klasycznego i znanego kierowcom oświetlenia pojazdów, ale też obejmującego zastosowania specjalne, chociażby w samochodach ciężarowych, przyczepach i naczepach, maszynach rolniczych czy pojazdach uprzywilejowanych.

Na polu projektowania i produkcji oświetlenia LED dla pojazdów firma HELLA od samego początku zalicza się do pionierów i liderów innowacyjności. Nasze produkty wykorzystujące technologię LED spotykasz codziennie na drogach, czy to w światłach do jazdy dziennej i reflektorach samochodów, światłach ostrzegawczych pojazdów uprzywilejowanych, czy w reflektorach roboczych pojazdów rolniczych.

Każdy na pewno widział już kiedyś na drodze samochód, w którym - zazwyczaj po jednej stronie - nie świeci światło mijania lub światło pozycyjne. Może było też tak w Twoim własnym samochodzie.
Przyczyną takich awarii są w przypadku standardowego oświetlenia przepalone elementy świetlne, które wymagają wymiany. Handel oferuje odpowiednie żarówki, na przykład wysokiej jakości elementy świetlne marki HELLA.

Ale czy takie usterki są też możliwe w przypadku diod LED? Oto dobra wiadomość: z reguły nie. Diody LED wykazują bardzo dużą trwałość, często dłuższą niż okres eksploatacji pojazdu. Jest to jedna z największych zalet diod LED w porównaniu z konwencjonalnymi źródłami światła, takimi jak żarówki halogenowe. O ile takie elementy świetlne w trakcie eksploatacji pojazdu mogą się wielokrotnie przepalić i wymagać wymiany na nowe, diody LED są po prostu bezkonserwacyjne. Za diodami LED przemawiają też niższe zużycie energii i wysoki poziom energooszczędności oraz trwałość, co w średniej perspektywie przekłada się na znacznie niższe koszty eksploatacji pojazdu.

Ale jak długo wytrzymują rzeczywiście diody LED? Na to pytanie nie można niestety udzielić ogólnie obowiązującej odpowiedzi, ponieważ jest to zależne od wielu różnych czynników, na przykład jakości użytych diod LED, częstotliwości ich włączania i wyłączania, zastosowanego systemu termicznego i innych wpływów. Orientacyjnie można jednak powiedzieć, że dioda LED bez problemu osiąga 30 000 i więcej godzin pracy - podczas gdy typowe żarówki halogenowe o napięciu 12 V mówią zazwyczaj „do widzenia“ już po 2 000-4 000 godzin.

Nawet najlepsze diody LED nie są jednak chronione przed działaniem niekorzystnych warunków środowiskowych. Dlatego w bardzo niesprzyjających okolicznościach również diody LED instalowane w reflektorach mogą ulegać awariom. Diod nie można jednak obecnie wymieniać osobno. W takiej sytuacji należy niestety wymienić kompletny reflektor. Ale to zdarza się w przypadku reflektorów firmy HELLA niezwykle rzadko.

Tak, to prawda - ponieważ za technologią LED przemawia nie tylko trwałość, ale także wysoka energooszczędność. Można powiedzieć, że diody LED zaliczają się do sportowej czołówki wśród źródeł światła: mimo niskiego poboru prądu osiągają maksymalną wydajność, a więc należą do oczywistych zwycięzców.

Niski pobór prądu oznacza oszczędność energii - a więc i kosztów. Nawet jeśli koszt zakupu diod jest jeszcze obecnie dość wysoki, to w średniej perspektywie staje się on opłacalny ze względu na niższe koszty eksploatacji. Mniejsze zużycie energii przez diody LED ma też jeszcze jeden całkiem ważny efekt uboczny: znacznie chroni zasoby energetyczne pojazdu - co pozytywnie wpływa na żywotność akumulatora, ale także, dzięki znacznej redukcji emisji CO2, na środowisko naturalne.

Energooszczędne oświetlenie pojazdów jest więc już dzisiaj ważnym zagadnieniem, którego znaczenie będzie z czasem wzrastać. W najbliższych latach znacznie wzrośnie liczba eksploatowanych pojazdów elektrycznych. Szczególnego znaczenia nabierze w związku z tym oszczędne zarządzanie zasobami energetycznymi pojazdów. Nie da się więc w tej dziedzinie uniknąć stosowania wysokowydajnej techniki LED.

Zauważa to prędzej czy później prawie każdy: dotknięcie standardowej żarówki czy halogenowego elementu świetlnego w świecącym jeszcze przed chwilą reflektorze, np. przy wymianie, od razu prowadzi do oparzenia palców. Winę za to ponosi ciepło odpadowe generowane przez włączony element świetlny. Cierpią jednak na tym nie tylko palce, ale także generalny poziom energooszczędności samochodu, ponieważ niewykorzystane ciepło odpadowe trzeba zawsze uznać za bezpowrotnie straconą energię.

Jak wygląda to w przypadku diod LED? Czy również się rozgrzewają? Odpowiedź brzmi "i tak, i nie" - ale ze zdecydowanym wskazaniem na "nie". Diody LED co prawda też rozgrzewają się podczas pracy. Ich temperatura jest jednak znacznie niższa niż w przypadku żarówek o porównywalnej mocy. Diody LED charakteryzują się więc wysoką energooszczędnością. Przekształcają one, inaczej niż standardowe elementy świetlne, większość energii w światło. Przykład: 60-watowa żarówka ma moc świetlną ok. 600 lumenów. Nowoczesna dioda LED o jednakowej mocy zużywa jedynie ok. 8 W.

Reflektory LED wypromieniowują też bardzo mało światła ultrafioletowego i podczerwonego. Wskutek tego nie rozgrzewają się, w przeciwieństwie do standardowych reflektorów halogenowych, w punktach wylotu światła. Reflektor LED może jednak mimo to spowodować wzrost temperatury w obudowie. Jest to jednak powodowane przez układ elektroniczny zastosowany w pojeździe. Bez niego nie byłoby możliwe uzyskanie optymalnej mocy światła.

Decydujące znacznie dla skutecznego odprowadzania energii cieplnej wytwarzanej przez układ elektroniczny ma skuteczny system termiczny - taki jak stosowany w reflektorach firmy HELLA. Optymalny system termiczny zapewnia mianowicie nie tylko prawidłowe działanie reflektora, ale także znacznie zwiększa jego żywotność, która często przekracza żywotność samego pojazdu.

Można więc spokojnie zaufać reflektorom LED firmy HELLA, bo oferują one wiele różnych zalet. Właściwie nie można na nich tylko smażyć jajecznicy!

Diody LED pozwalają zasadniczo na uzyskiwanie różnych barw światła. Pojęcie barwy światła nie oznacza tutaj jednak klasycznego koloru, np. czerwonych, zielonych czy niebieskich diod LED, lecz odcień, czy też rzeczywisty charakter, światła wytwarzanego przez białe diody LED.

Barwę światła, określaną też pojęciem temperatury barwowej, podaje najczęściej w kelwinach (K). Zasadniczo można tu z grubsza wyróżnić trzy odcienie barwy światła: ciepła biel (temperatura barwowa poniżej 3 300 K), biel obojętna (temperatura barwowa 3 300 - 5 000 K) i biel dzienna (temperatura barwowa powyżej 5 000 K).

Diody LED mogą pokrywać pełne spektrum ocieni, od ciepłej bieli po biel światła dziennego. W zakresie oświetlenia pojazdów znaczenie ma przy tym głównie odcień bieli dziennej. Udowodniono, że ten odcień barwy światła zapewnia znacznie lepszą rozpoznawalność jezdni, przedmiotów i przeszkód. Światło o barwie zbliżonej do dziennej redukuje też skutecznie zmęczenie występujące często podczas jazdy w ciemności, a więc poważnie zwiększa poziom bezpieczeństwa nie tylko kierowcy, ale też wszystkich innych uczestników ruchu.

Dla diod LED montowanych w wysokowydajnych reflektorach LED firmy HELLA obowiązują już na etapie doboru surowe kryteria jakościowe dotyczące zarówno barwy, jak i jasności światła. Oba te parametry muszą leżeć w ściśle zdefiniowanym przedziale tolerancji. Tylko tak można zapewnić ciągłą, wysoką i jednolitą jakość oświetlenia wszystkich produktów w zakresie jasności, barwy i innych czynników.

Osobisty odbiór barwy światła jest - całkiem niezależnie od mierzalnych wartości określonych w kelwinach, po prostu kwestią subiektywną; każdy człowiek odbiera światło inaczej. Barwa jest ogólnym wrażeniem zmysłowym, i bez pomocy technicznych człowiek nie jest w stanie określić składowych części światła. Nie można więc praktycznie zrozumieć, jak w porównaniu z nami postrzegają barwy inni ludzie, a poza tym osobisty odbiór barw podlega jeszcze dziennym wahaniom.

Dla niektórych ludzi świat może więc być znacznie bardziej "barwny" niż dla innych - tylko ze względu na indywidualny sposób obierania kolorów!

Na to pytanie możemy udzielić całkiem konkretnej odpowiedzi: technologia LED opłaca się z zasady każdemu - a szczególnie użytkownikom samochodów osobowych. Jest tak dzięki wielu korzyściom, jakie niosą ze sobą technologia LED: trwałość, bezkonserwacyjność, wysoki poziom energooszczędności i zbliżona do dziennej barwa światła.

Diody LED pracują często przez cały okres eksploatacji pojazdu i są poza tym praktycznie bezobsługowe. Przestoje spowodowane defektem oświetlenia czy koniecznością uciążliwej wymiany żarówek odchodzą więc dla kierowców samochodów osobowych w przeszłość, tak samo jak zakup zapasowych elementów świetlnych. Dalszą redukcję kosztów umożliwia wysoka energooszczędność: niskie zużycie prądu przez reflektory LED zmniejsza też zużycie paliwa. Związana z tym redukcja emisji CO₂ wpływa bardzo korzystnie na środowisko.

Nawet jeśli koszt zakupu reflektorów LED jest jeszcze obecnie dość wysoki, to relatywizuje się w średniej perspektywie ze względu na opisane wyżej zalety.

Zbliżona do dziennej barwa światła reflektorów LED zapewnia lepszą rozpoznawalność jezdni i przedmiotów, jest też przyjemniejsza dla oka, co zostało już udowodnione naukowo, a więc może redukować zmęczenie podczas jazdy w ciemności - to prawdziwy plus w zakresie bezpieczeństwa.

Oprócz tak zwanych "twardych faktów" za technologią LED przemawiają też indywidualne aspekty estetyczne: reflektory i lampy tylne w technologii LED nadają pojazdom niepowtarzalną optykę. Jest tak nawet, gdy są wyłączone, a co dopiero po włączeniu świateł. Unikalna sygnatura światła diodowego zapewnia pojazdom w połączeniu ze wspomnianą już, zbliżoną do dziennej barwą, jedyną w swoim rodzaju estetykę.

Diodowe oświetlenie pojazdu zdecydowanie odróżnia go od mas!