Výhody a nevýhody LED světlometů

Světelné diody (LED) se v radioelektronice používají již dlouhou dobu. Tam se používají například v optických relé nebo optočlenech pro bezkontaktní přenos signálu po optickém kanálu. Dálkové ovladače domácích spotřebičů také vysílají signály pomocí infračervených LED diod. Žárovky, které se používají k indikaci a osvětlení v domácích spotřebičích a všemožných pomůckách, jsou vlastně také obvykle LED. Světelná dioda je polovodičový prvek, ve kterém při průchodu proudu pn přechodem dochází k rekombinaci elektron-díra. Tento proces je doprovázen emisí fotonů světla.

Navzdory schopnosti vyzařovat světlo se zatím LED pro osvětlení nepoužívaly. Až do nedávné doby. Vše se změnilo s příchodem supersvítivých komponentů, které byly vhodné pro vytváření osvětlovacích zařízení. Od té doby začala do našich životů vstupovat osvětlovací technika na bázi LED a vytlačovat nejen klasické žárovky, ale i ty tzv. energeticky úsporné.

Aplikace LED technologie v automobilech

Technologický průlom nezůstal bez povšimnutí automobilek. Výkonné a zároveň miniaturní LED diody umožnily znefunkčnit inovativní světlomety automobilů. Nejprve se začaly používat pro parkovací světla, brzdová světla, zatáčky, poté pro potkávací světla. V poslední době se objevily i LED dálkové světlomety. 

Pokud byly nejprve LED světlomety instalovány výhradně na drahé modely, pak se v poslední době, protože náklady na technologii zlevnily, začaly objevovat i na vozech střední třídy. U levných modelů je použití LED stále omezeno na pomocné světelné zdroje - například poziční nebo průběžná světla.

Ale milovníci tuningu mají nyní novou příležitost odlišit svůj vůz od ostatních díky efektnímu LED podsvícení spodku, loga a čísel. Barvu lze vybrat podle vašeho vkusu. Pomocí LED pásků je vhodné zvýraznit kufr nebo kompletně vyměnit osvětlení v kabině.

LED světlomet zařízení

Hlavním cílem vývojářů automobilových světlometů je poskytnout maximální rozsah osvětlení a zároveň eliminovat oslňující efekt pro protijedoucí řidiče. Důležitá je také kvalita, pevnost a odolnost. Technologie LED značně rozšiřuje možnosti konstruktérů světlometů.

Přestože jedna jednotlivá LED je méně jasná než a ještě více, díky své malé velikosti lze do čelové svítilny umístit sadu desítek takových LED. Společně zajistí dostatečné osvětlení vozovky. V tomto případě porucha jedné nebo dvou součástí nepovede k úplnému selhání světlometu a neovlivní kriticky úroveň osvětlení.

Kvalitní LED prvek je schopen fungovat po dobu 50 tisíc hodin. Jedná se o více než pět let nepřetržité práce. Pravděpodobnost selhání dvou nebo více součástí v jednom světlometu je extrémně malá. V praxi to znamená, že takový světlomet s největší pravděpodobností nikdy nebudete potřebovat vůbec měnit.

Napájení LED světlometu není napájeno přímo z palubní sítě, ale přes stabilizátor. V nejjednodušším případě můžete použít usměrňovací diodu plus rezistor, který omezí proud procházející LED. Ale výrobci automobilů obvykle instalují sofistikovanější měniče, které maximalizují životnost LED komponent. 

Automatické ovládání LED světlometů

Na rozdíl od žárovek a plynových výbojek, které se vyznačují určitou setrvačností, se LED diody zapínají a vypínají téměř okamžitě. A protože světlo světlometu je tvořeno světelným tokem jednotlivých komponentů, umožňuje to rychle přizpůsobit osvětlení v závislosti na dopravní situaci - například přepnout z dálkových světel na potkávací nebo vypnout jednotlivé LED prvky tak, aby aby neoslňoval řidiče protijedoucích aut.

Již byly vytvořeny systémy, které umožňují ovládat světlomety automaticky, bez lidského zásahu. Jedna z nich využívá závěsy, které pomocí elektromotoru zakrývají část LED. Závěsy jsou řízeny počítačem a detekce protijedoucího provozu je prováděna videokamerou. Zajímavá možnost, ale velmi drahá.

Slibnější je systém, ve kterém má každý prvek další fotodetektor, který měří jeho osvětlení ve vypnutém stavu. Tento světlomet pracuje v pulzním režimu. Vysoká rychlost umožňuje zapínat a vypínat LED diody na frekvenci, která je pro lidské oko nepostřehnutelná. Optický systém světlometu je navržen tak, že každá fotobuňka přijímá vnější světlo pouze ze směru, kde svítí příslušná LED. Jakmile fotodetektor zafixuje světlo, LED okamžitě zhasne. V této variantě není potřeba ani počítač, ani videokamera, ani elektrické spalovací motory. Není potřeba žádné složité nastavování. A cena je samozřejmě mnohem nižší.

Výhody

1. LED prvky jsou malé. To otevírá široké možnosti použití, umístění a designu.
2. Nízká spotřeba energie a vysoká účinnost. To snižuje zatížení generátoru a šetří palivo. Vysoká energetická účinnost se bude hodit zejména u elektromobilů, kde šetří energii baterie.
3. LED se prakticky nezahřívají, takže do jednoho světlometu lze umístit velké množství LED komponentů bez rizika přehřátí. 
4. Dlouhá životnost - asi pět let nepřetržitého provozu. Pro srovnání: xenonové výbojky nepracují déle než tři tisíce hodin a halogenové žárovky zřídka dosahují tisíce.
5. Vysoký výkon. Rychlejší odezva LED brzdových světel oproti halogenovým zlepšuje bezpečnost jízdy.
6. Schopnost vytvářet světlomety s automatickým ovládáním osvětlení v závislosti na situaci na silnici.
7. Vysoká kvalita. Utěsněný design činí světlomet vodotěsný. Nebojí se ani vibrací a chvění.
8. LED světlomety jsou dobré i z hlediska životního prostředí. Neobsahují toxické prvky a snížení spotřeby paliva zase snižuje množství výfukových plynů.

Omezení

1. Hlavní nevýhodou LED světlometů je vysoká cena. Přestože se postupně snižuje, ceny jsou stále bolestivě kousat.
2. Nízký odvod tepla udržuje sklo světlometu chladné. Tím se zabrání tání sněhu a ledu, což negativně ovlivňuje účinnost osvětlení.
3. Konstrukce světlometu je neoddělitelná, což znamená, že v případě poruchy bude muset být zcela změněn.

Závěr

Mezi řidiči vášeň pro xenonové výbojky ještě neopadla a LED technologie jsou již hlasitější a hlasitější. Výhody LED světlometů jsou zřejmé a není pochyb o tom, že časem budou dostupnější a budou schopny vážně nahradit xenony a halogeny.

A na cestě jsou světlomety aut využívající laserovou technologii. A první ukázky již vznikly. Laserové světlomety, stejně jako LED světlomety, mají dlouhou životnost a předčí je v úrovni osvětlení. Zatím však nemá smysl o nich mluvit vážně - z hlediska nákladů je jeden takový světlomet srovnatelný s novým vozem rozpočtové třídy.