loadingimg

Wczytuję dane...

Bestsellery

Szukane słowa

Poradniki

DIODY LED - czy warto?

W dobie szybkiego rozwoju technologii pojawiają się coraz to ciekawsze rozwiązania, także w branży oświetleniowej. Do niedawna w sklepach królowały tradycyjne żarówki z tzw. dużym lub małym gwintem, znane i stosowane w każdym domu. Unormowania unijne spowodowały, iż takie źródła światła zostają powoli wycofywane ze sprzedaży masowej. Czy słusznie? To temat wzbudzający wiele kontrowersji i zajmiemy się nim w osobnym artykule.


Obecnie na sklepowych półkach znaleźć można jeszcze tradycyjne żarówki, ale w bardzo okrojonym asortymencie pod względem mocy oraz zabarwienia szklanej bańki. Zastąpiły je wszechobecne już świetlówki energooszczędne. Ten typ źródeł światła ma wielu zwolenników jak i przeciwników. Niemal jednocześnie ze świetlówkami pojawił się inny typ źródeł światła, a mianowicie diody LED.


Diody świecące potocznie z wane ledami (LED – Light Emitting Diode), to obecnie najnowocześniejsze z dostępnych w sprzedaży źródeł światła. Od pewnego czasu stosowane są powszechnie w wielu urządzeniach. Na co dzień mamy z nimi do czynienia np. w latarkach. Porównajmy – przeciętna latarka wyposażona w 14 diod led, zasilana trzema bateriami AA świeci ok. 15 godzin. Taka sama latarka tradycyjna z żarówką halogenową świec iłaby ok. 4-5 godzin. Dodatkowo trwałość źródła światła w latarce tradycyjnej wynosi ok.  20 godzin, a trwałość diody led szacowana jest nawet na sto tysięcy godzin. Jak widać równica jest ogromna. Dodatkową zaletą jest duża odporność na wstrząsy w odniesieniu do diod led. 

 

 

 

 

Fot. 1. Odpowiedniki ledowe żarówek halogenowych

 

 

 

Kolejną cechą przemawiającą za diodami led jest ich większa skuteczność świetlna (ok. 38 lm/W) w porównaniu do źródeł halogenowych (26 lm/W). Na fot. 1

przedstawione zostały żarówki led będące odpowiednikami żarówek halogenowych, złożone z 12 oraz 20 ledów o mocy 150 mW każdy. Diody zamontowano w typowym odbłyśniku przewidzianym dla żarówki halogenowej czyli tzw. zimnym lustrze. Oczywiście w sprzedaży dostępne są także źródła led będące odpowiednikami żarówek tradycyjnych (fot. 2).

 

 

 

Fot. 2. Odpowiedniki ledowe żarówek tradycyjnych.

 

Zastosowania opraw ledowych

Z uwagi na trwałość oraz duża energooszczędność diody led można spotkać w wielu różnych miejscach. Wymienić tu można m.in. sygnalizację świetlną, tablice informacyjne, oświetlenie w środkach komunikacji, zewnętrzne oprawy najazdowe, ogrodowe oprawy dekoracyjne, zewnętrzne oprawy akcentujące, oprawy przeznaczone do wbudowania w ściany lub stopnie schodów oraz wiele innych.

Poza pojedynczymi źródłami światła uznanie zyskują także tzw. taśmy led czyli liniowe moduły. Znakomicie sprawdzają się do akcentowania stopni schodów oraz szeroko rozumianego oświetlenia dekoracyjnego. Pozwalają na tworzenie przestrzennych tablic reklamowych oraz podświetlanych liter jak również do konturowego dekorowania budynków oraz innych obiektów.

 


Trochę historii czyli jak powstawały diody led

Początek rozwoju omawianych źródeł światła miał miejsce w roku 1962. Od tego czasu ma miejsce dynamiczny rozwój. Osiem lat później pojawiły się diody wskaźnikowe, które są stosowane do dnia dzisiejszego. Początkowo emitowały jedynie światło czerwone. Dopiero uzyskanie białej barwy światła pozwoliło na zastosowanie ich w oświetleniu. Kolejnym krokiem w rozwoju był rok 1994 – wyprodukowanie diody o mocy 0,4 W, która dała początek diodom dużej mocy.

 


Zasada działania diod świecących

Budowa chipu diody została przedstawiona na rys. 1. Składa się on z pary metalowych kontaktów – elektrody dodatniej i ujemnej, warstwy półprzewodnika typu p, obszaru aktywnego złącza oraz warstwy półprzewodnika typu n. 


Diody świecące wytwarzają promieniowanie w bardzo wąskim zakresie widma (o szerokości nie przekraczającej kilkunastu nanometrów), dlatego są  źródłami światła monochromatycznego. W związku z tym, że światło białe jest wrażeniem odczuwanym na skutek pobudzenia siatkówki oka falami świetlnymi z całego zakresu promieniowania widzialnego (od ok. 400 nm do 780 nm), nie jest możliwe uzyskanie światła białego z pojedynczego złącza półprzewodnikowego p-n. Mimo tego produkowane są diody świecące światłem białym. W jaki sposób? Są dwie metody uzyskiwania takiej barwy.

 

 

 

 

 

 

 

Rys. 1 Ogólny schemat budowy półprzewodnikowej diody świecącej

 

 

 

Pierwszym sposobem jest mieszanie trzech barw podstawowych (czerwonej, niebieskiej i zielonej) w taki sposób, aby uzyskać światło białe. Wadą takiego rozwiązania jest wysoki koszt oraz skomplikowana konstrukcja układu zasilająco-sterującego. Zaletą natomiast jest możliwość uzyskiwania rożnych temperatur barwowych oraz wskaźnika oddawania barw na poziomie 90.


Drugi ze sposobów uzyskiwania białej barwy światła jest zbliżony do tego, który znany jest ze świetlówek energooszczędnych. Polega on na wykorzystaniu promieniowania nadfioletowego wytwarzanego przez diodę do wzbudzenia luminoforu. Metoda ta jest prostsza niż opisany sposób pierwszy, ale jednocześnie mniej wydajna oraz nie pozwala na dokładne kontrolowanie temperatury barwowej.


Diody świecące mają ogromny potencjał. Dzięki energooszczędności stanowią tanie w eksploatacji źródło światła. Nie emitują promieniowania nadfioletowego oraz podczerwonego, co zapewnia wysokie bezpieczeństwo użytkowania. Odporność na wstrząsy i wibracje stanowi o ich dużej trwałości.