Jak działają reflektory LED?

Co oznacza skrót LED?

LED to skrót od angielskiej nazwy „light emitting diode”, po polsku dioda elektroluminescencyjna – element półprzewodnikowy, który emituje światło, gdy przepływa przez niego prąd. Jego serce stanowi umieszczona wewnątrz przejrzystej obudowy maleńka płytka kryształu – to właśnie ona świeci. Co ciekawe, diody LED mogą wytwarzać jedynie światło monochromatyczne o konkretnym, „czystym” kolorze – czerwone, żółte, zielone, niebieskie itd. Światło białe uzyskuje się, mieszając kolory podstawowe (czerwony, zielony i niebieski) lub – najczęściej – za pośrednictwem luminoforu, czyli substancji, która oświetlona np. światłem niebieskim czy ultrafioletowym sama świeci światłem białym.

Zobacz też: Jak działają matrycowe reflektory IntelliLux LED?

Zjawisko elektroluminescencji półprzewodników odkrył w 1907 roku brytyjski eksperymentator H. J. Round z Laboratoriów Marconiego, a pierwszą diodę świecącą zbudował Rosjanin Oleg Łosiew w roku 1927. Jednak pierwsze diody LED do zastosowań specjalnych pojawiły się dopiero w roku 1962. Na rynek konsumencki diody świecące trafiły dopiero w latach 70. Były jeszcze malutkie, delikatne, słabe i drogie – jedynie wizjonerzy wierzyli, że rozwój pozwoli kiedyś wykorzystać je do oświetlenia.

Zobacz też: Dlaczego barwa ksenonów ma obecnie biały a nie niebieski kolor?

Rozwój technologii LED nastąpił w XXI w.

Prawdziwa rewolucja LED nadeszła dopiero w drugiej dekadzie XXI wieku, gdy opracowano wyrafinowane półprzewodniki pozwalające uzyskać dużą siłę światła i metody uzyskiwania światła białego, a masowa produkcja umożliwiła spadek cen do poziomu akceptowalnego przez konsumentów – ruszył samonapędzający się mechanizm.

Diody świecące w motoryzacji trafiły najpierw na tablice przyrządów, jako kolorowe kontrolki kierunkowskazów, świateł mijania czy hamulca ręcznego. Gdy pojawiły się mocne diody czerwone, zyskały zastosowanie w dodatkowych, górnych światłach stopu. W tej roli istotna jest ich ogromna zaleta – zaświecają się znacznie szybciej, niż rozżarza się włókno żarówki, dając w ten sposób jadącemu z tyłu kierowcy więcej czasu na reakcję.

Inna zaleta, praktycznie nieograniczona trwałość sprawiła, że najszybciej rozpowszechniły się w pojazdach użytkowych – ciężarówkach i autobusach, jako światła stopu, pozycyjne i kierunkowskazy. Ich użytkownicy byli gotowi zapłacić nieco większą cenę, którą z nawiązką rekompensuje brak przestojów związanych z wymianą żarówek.

Zobacz też: Jak działają adaptacyjne światła drogowe?

Diody LED w autach osobowych

Potem diody LED upowszechniły się też w autach osobowych. Mikroskopijne rozmiary i bardzo mały pobór prądu przez diody otwierają przed konstruktorami zupełnie nowe możliwości – można teraz praktycznie dowolnie kształtować światła stop czy kierunkowskazy albo tworzyć efektowne kierunkowskazy sekwencyjne, jak w Lexusie RX czwartej generacji, gdzie po kolei zaświeca się 18 diod.

Gdy pojawiły się diody świecące światłem białym, ich wykorzystanie w samochodowych reflektorach było już tylko kwestią czasu. Producentów kusiły oczywiste zalety diod elektroluminescencyjnych – trwałość wielokrotnie przewyższająca żywotność żarówek czy lamp ksenonowych, niewrażliwość na wstrząsy i wibracje, a także niewielkie wymiary, dające projektantom bezprecedensową swobodę w tworzeniu nadwozi, bez ograniczeń stwarzanych przez tradycyjne odbłyśniki. Początkowo jednak stosunkowo niewielka siła światła wczesnych białych LED-ów umożliwiała jedynie ich użycie jako świateł do jazdy dziennej czy pozycyjnych.

Wreszcie jednak skonstruowano białe diody o sile światła wymaganej do zastosowania w światłach mijania i drogowych. Reflektory LED w samochodzie osobowym zainstalowano fabrycznie po raz pierwszy w 2008 w luksusowej limuzynie Lexus LS 600h, a wraz ze spadkiem cen śladami japońskiej firmy poszli inni producenci.

Dziś całkowicie półprzewodnikowe światła przednie stają się już standardem, stanowiąc fabryczne wyposażenie coraz większej liczby nowych modeli samochodów. Tak jest na przykład w przypadku Toyoty Prius IV generacji czy aktualnego modelu Lexusa RX, w którym reflektory LED wyposażono w funkcję adaptacyjnych świateł drogowych, automatycznie dostosowująca kształt wiązki światła w ten sposób, by nie oślepiać kierowców aut

znajdujących się przed samochodem. Za kilka lat diody elektroluminescencyjne całkowicie wyprą tradycyjne źródła światła, a żarówki przejdą do historii, jak kiedyś lampy naftowe...

Źródło: Lexus