Światła diodowe - przyszłość w motoryzacji

Diody emitujące światło znamy przede wszystkim jako różnego rodzaju

świetlne kontrolki w sprzęcie elektrycznym i elektronicznym. Ich moc świetlna jest niewielka, ale przecież nie o to chodzi. Świecą wyraźnym światłem o dokładnie określonym kolorze (nie monochromatycznym, ale zbliżonym do takiego), a kolory te mogą być bardzo różne. Prąd potrzebny do ich zasilania jest wręcz mikroskopijny i jest to prąd stały o niewielkim napięciu. Regulując to napięcie bez żadnych efektów ujemnych można zmieniać intensywność świecenia diody, można ją też nieustannie włączać i wyłączać bez wpływu na jej trwałość.

Wiemy więc już do czego diody mogą najlepiej służyć w motoryzacji - są to wszelkiego rodzaju światła sygnałowe (samochodowe lampy stop, kierunkowskazów, pozycyjne), w których jeżeli potrzeba większej mocy świetlnej, to z wielu małych diod tworzy się matrycę o większej powierzchni. Cena takiej lampy trochę wzrośnie, ale zalety przeważają nad wadami - nie jest potrzebny tzw. odbłyśnik o dużej objętości (ułatwienie dla konstruktorów i stylistów), w niektórych zastosowaniach (np. światła stop) istotny jest krótki czas włączania diod liczony w milisekundach, trwałość diodowych źródeł światła liczy się w dziesiątkach, a nawet setkach tysięcy godzin, a więc jest porównywalna z trwałością samochodu.

**CZYTAJ TAKŻE

**

Diody są także względnie trwałe mechanicznie i odporne na drgania, ale przede wszystkim zużywają bardzo mało energii. Ich sprawność przetwarzania mocy elektrycznej na świetlną wynosi ok. 94% (75-100 lumenów na Wat) co sprawia, że diodowy odpowiednik zwykłej dwudziestowatowej żarówki kierunkowskazów może zużywać ok. 1 - 1,5 W mocy elektrycznej.

Jednak stworzenie diodowego reflektora o dużej mocy świetlnej to zupełnie inna sprawa. Pierwszym problemem jest kolor światła emitowanego przez diodę. W zależności od zastosowanych półprzewodników można uzyskać różne kolory, co jest bardzo korzystne, natomiast z białym kolorem jest już trudniej. Stosuje się tu dwa sposoby. Można zsumować światło trzech diod w trzech podstawowych kolorach, ale jest to nieużyteczne w reflektorach. Można też posłużyć się diodą niebieską, względnie ultrafioletową, z warstwą fosforu pochłaniającego fale niebieskie i emitującego fale o długości bliskiej długości fal światła słonecznego (w obszarze ok. 480 - 580 Nm).

Technologia produkcji diod o coraz większej mocy (strumieniu światła) i świecących światłem białym stopniowo się rozwija, ale ciągle jest na etapie eksperymentalnym.

Drugi problem sprowadza się do odprowadzania ciepła. Duża sprawność energetyczna diod powoduje, że emitują one stosunkowo mało ciepła, ale nie są jednak całkowicie wolne od tego zjawiska. Problem pojawia się przy diodach o stosunkowo dużej mocy elektrycznej - producenci podają, że obecnie można już produkować pojedyncze diody świecące białym światłem o mocy elektrycznej do 5 W. Niestety, podwyższona temperatura szkodzi świecącym diodom półprzewodnikowym, więc w przypadku stosowania diod o dużej mocy lub matryc takich diod, potrzebne jest skuteczne odprowadzenie ciepła i wydajne chłodzenie.

Mimo problemów, konstruktorzy dążą do stworzenia praktycznie użytecznych

diodowych samochodowych reflektorów głównych. Już dziś można kupić stosunkowo tanie światła diodowe do jazdy dziennej. Zespół kilku białych diod bez trudu zastępuje odpowiednią żarówkę halogenową lub zwykłą, zużywając ok. dziesięciokrotnie mniej energii, co jest dość istotne w przypadku świateł, które muszą być nieustannie włączone. Gdyby samochód miał także diodowe świtała pozycyjne, oszczędność byłaby już wymierna.

Reflektory główne to jednak inna sprawa, tutaj potrzebna jest naprawdę duża moc świetlna, a światło musi być odpowiednio ukierunkowane. Pojawia się jednak kolejna zaleta rozwiązania diodowego. Reflektor złożony z wielu diod można skonstruować tak, że całkowicie bez elementów ruchomych będzie on adaptował swoje światło do aktualnych warunków. Na przykład badawczy w gruncie rzeczy reflektor diodowy oferowany w Audi R8 złożony jest z dziesięciu diod, które tworzą cztery moduły: dla światła asymetrycznego, symetrycznego, podstawowego "długiego" strumienia światła i dla oświetlenia bocznego. Prowadzone są już badania nad światłami diodowymi, które będą się w czasie jazdy samoczynnie adaptować np. w ten sposób, że wiązka światła będzie trafiała wszędzie, tylko nie w okolice głowy kierowcy samochodu jadącego z przeciwka.

Jak więc widać oświetlenie diodowe w motoryzacji to przyszłość, a dla wszelkich świateł sygnałowych, już teraźniejszość.