Výhody a nevýhody LED svetlometov

Svetelné diódy (LED) sa v rádiovej elektronike používajú už dlho. Tam sa používajú napríklad v optických relé alebo optočlenoch na bezkontaktný prenos signálu cez optický kanál. Diaľkové ovládače domácich spotrebičov tiež vysielajú signály pomocou infračervených LED diód. Žiarovky, ktoré sa používajú na indikáciu a osvetlenie v domácich spotrebičoch a najrôznejších pomôckach, sú v skutočnosti tiež LED. Svetelná dióda je polovodičový prvok, v ktorom pri prechode prúdu cez pn prechod dochádza k rekombinácii elektrón-diera. Tento proces je sprevádzaný emisiou fotónov svetla.

Napriek schopnosti vyžarovať svetlo sa LED diódy zatiaľ na osvetlenie nepoužívali. Až do nedávnej doby. Všetko sa zmenilo s príchodom superjasných komponentov, ktoré boli vhodné na vytváranie osvetľovacích zariadení. Odvtedy začala do našich životov vstupovať osvetľovacia technika na báze LED a vytláčať nielen klasické žiarovky, ale aj takzvané energeticky úsporné.

Aplikácia LED technológie v automobiloch

Technologický prielom nezostal bez povšimnutia automobiliek. Výkonné a zároveň miniatúrne LED diódy umožnili znefunkčniť inovatívne svetlomety áut. Najprv sa začali používať na parkovacie svetlá, brzdové svetlá, zákruty, potom na stretávacie svetlá. Nedávno sa objavili aj LED diaľkové svetlá. 

Ak boli LED svetlomety najskôr inštalované výlučne na drahých modeloch, potom sa v poslednej dobe, keď sa náklady na technológiu zlacnili, začali objavovať aj na autách strednej triedy. V rozpočtových modeloch je použitie LED stále obmedzené na pomocné svetelné zdroje - napríklad pozičné alebo bežiace svetlá.

Milovníci tuningu však majú teraz novú príležitosť odlíšiť svoje auto od ostatných vďaka efektnému LED podsvieteniu spodku, loga a číslic. Farbu je možné zvoliť podľa vášho vkusu. Pomocou LED pásikov je vhodné zvýrazniť kufor alebo úplne vymeniť osvetlenie v kabíne.

Zariadenie LED svetlometov

Hlavným cieľom vývojárov automobilových svetlometov je poskytnúť maximálny rozsah osvetlenia a zároveň eliminovať oslňujúci efekt pre protiidúcich vodičov. Dôležitá je aj kvalita, pevnosť a odolnosť. Technológia LED výrazne rozširuje možnosti dizajnérov svetlometov.

Hoci jedna jednotlivá LED svieti menej a ešte viac, vďaka svojej malej veľkosti je možné do čelovky umiestniť niekoľko desiatok takýchto LED diód. Spoločne zabezpečia dostatočné osvetlenie vozovky. V tomto prípade porucha jedného alebo dvoch komponentov nepovedie k úplnému zlyhaniu svetlometu a kriticky neovplyvní úroveň osvetlenia.

Kvalitný LED prvok je schopný fungovať 50 tisíc hodín. Ide o viac ako päť rokov nepretržitej práce. Pravdepodobnosť zlyhania dvoch alebo viacerých komponentov v jednom svetlomete je extrémne malá. V praxi to znamená, že takýto svetlomet s najväčšou pravdepodobnosťou nikdy nebudete potrebovať vôbec meniť.

Napájanie LED svetlometu nie je napájané priamo z palubnej siete, ale cez stabilizátor. V najjednoduchšom prípade môžete použiť usmerňovaciu diódu plus odpor, ktorý obmedzí prúd pretekajúci cez LED. Výrobcovia automobilov však zvyčajne inštalujú sofistikovanejšie meniče, ktoré maximalizujú životnosť komponentov LED. 

Automatické ovládanie LED svetlometov

Na rozdiel od žiaroviek a plynových výbojok, ktoré sa vyznačujú určitou zotrvačnosťou, sa LED diódy zapínajú a vypínajú takmer okamžite. A keďže svetlo svetlometu je tvorené svetelným tokom jednotlivých komponentov, umožňuje to rýchlo prispôsobiť osvetlenie v závislosti od dopravnej situácie - napríklad prepnúť z diaľkových svetiel na stretávacie alebo vypnúť jednotlivé LED prvky, aby neoslňoval vodičov protiidúcich áut.

Už boli vytvorené systémy, ktoré umožňujú ovládať svetlomety automaticky, bez zásahu človeka. Jedna z nich využíva závesy, ktoré pomocou elektrického motora zakryjú časť LED diód. Závesy sú riadené počítačom a detekciu prichádzajúcej premávky vykonáva videokamera. Zaujímavá možnosť, ale veľmi drahá.

Sľubnejší je systém, v ktorom má každý prvok dodatočný fotodetektor, ktorý meria jeho osvetlenie vo vypnutom stave. Tento svetlomet pracuje v pulznom režime. Vysoká rýchlosť umožňuje zapínať a vypínať LED diódy na frekvencii, ktorá je pre ľudské oko nepostrehnuteľná. Optický systém svetlometu je navrhnutý tak, že každá fotobunka prijíma vonkajšie svetlo len zo smeru, kde svieti príslušná LED. Hneď ako fotodetektor zafixuje svetlo, LED okamžite zhasne. Pri tejto možnosti nie je potrebný ani počítač, ani videokamera, ani elektrické spaľovacie motory. Nie je potrebné žiadne zložité nastavovanie. A samozrejme náklady sú oveľa nižšie.

Výhody

1. LED prvky sú malé. To otvára široké možnosti použitia, umiestnenia a dizajnu.
2. Nízka spotreba energie a vysoká účinnosť. To znižuje zaťaženie generátora a šetrí palivo. Vysoká energetická účinnosť sa bude hodiť najmä v elektromobiloch, kde šetrí energiu batérie.
3. LED diódy sa prakticky nezahrievajú, takže do jedného svetlometu možno umiestniť veľké množstvo LED komponentov bez rizika prehriatia. 
4. Dlhá životnosť - približne päť rokov nepretržitej prevádzky. Pre porovnanie: xenónové výbojky nepracujú viac ako tri tisícky hodín a halogénové výbojky zriedka dosahujú tisíc.
5. Vysoký výkon. Rýchlejšia odozva LED brzdových svetiel v porovnaní s halogénovými zlepšuje bezpečnosť jazdy.
6. Schopnosť vytvárať svetlomety s automatickým ovládaním osvetlenia v závislosti od situácie na ceste.
7. Vysoká kvalita. Utesnený dizajn robí svetlomet vodotesným. Nebojí sa ani vibrácií a otrasov.
8. LED svetlomety sú dobré aj z hľadiska životného prostredia. Neobsahujú toxické prvky a zníženie spotreby paliva zase znižuje množstvo výfukových plynov.

Obmedzenie

1. Hlavnou nevýhodou LED svetlometov sú vysoké náklady. Aj keď postupne klesá, ceny sú stále bolestivo uhryznuté.
2. Nízky odvod tepla udržuje sklo svetlometu chladné. Tým sa zabráni topeniu snehu a ľadu, čo negatívne ovplyvňuje účinnosť osvetlenia.
3. Dizajn svetlometu je neoddeliteľný, čo znamená, že v prípade poruchy bude musieť byť úplne zmenený.

Záver

Medzi vodičmi vášeň pre xenónové výbojky ešte neopadla a LED technológie sú už čoraz hlasnejšie. Výhody LED svetlometov sú zrejmé a niet pochýb o tom, že postupom času budú cenovo dostupnejšie a budú schopné seriózne nahradiť xenón a halogény.

A na ceste sú svetlomety áut využívajúce laserovú technológiu. A prvé vzorky už boli vytvorené. Laserové svetlomety, podobne ako LED svetlomety, majú dlhú životnosť a prevyšujú ich úrovňou osvetlenia. Zatiaľ však nemá zmysel o nich vážne hovoriť - z hľadiska nákladov je jeden takýto svetlomet porovnateľný s novým automobilom rozpočtovej triedy.