Chociaż przez ostatnie lata nastąpił znaczny postęp technologiczny w zakresie konstrukcji i właściwości świetlnych żarówek, to jednak wciąż ich podstawową wadą jest stosunkowo niska sprawność. Znaczna część dostarczanej do żarówek energii zamiast w światło zamienia się w ciepło. Również sama barwa światła emitowanego przez żarówki odbiega od barwy światła dziennego, przy której oko ludzkie widzi najlepiej. To z tych względów konstruktorzy zaczęli poszukiwać rozwiązań alternatywnych.

Lampy wyładowcze i diody LED
W samochodach zaczęły się pojawiać lampy wyładowcze zwane popularnie ksenonowymi oraz diody LED. Palniki ksenonowe mogą emitować silny i jasny strumień światła, jednak stosunkowo duże rozmiary i długi czas osiągania pełnej jasności spowodowały, że stosuje się je praktycznie tylko w reflektorach przednich. Natomiast większości niedoskonałości dotyczących zarówno żarówek, jak i lamp ksenonowych nie posiadają diody LED. Ich podstawowe zalety to:

• niskie zużycie energii,
• bardzo krótki czas reakcji,
• wysoka trwałość,
• małe rozmiary,
• barwa emitowanego światła.

Cechy te sprawiają, że obecnie diody LED stanowią najbardziej rozwojowy temat w zakresie źródeł światła. Choć są one znane od kilkudziesięciu lat, to dopiero niedawno zaczęły pojawiać się na wyposażeniu samochodów. Dlaczego trwało to tak długo? Najłatwiej odpowiedzieć na to pytanie, śledząc etapy wprowadzania tego typu oświetlenia do samochodów.

LED-owa historia
Pierwsze diody LED miały małą moc i emitowały niewielki strumień świetlny. W samochodach stosowano je np. jako lampki kontrolne w zestawie wskaźników. Dopiero stopniowy wzrost mocy pozwolił na inne zastosowania, m.in. w dodatkowych światłach stop. Tutaj bardzo ważna okazała się szybkość działania oświetlenia LED wprost przekładająca się na wzrost bezpieczeństwa - kierowca jadący z tyłu szybciej zauważy włączenie się świateł stop wyposażonych w diody LED.
Wprowadzenie w wielu krajach Europy obowiązku całodobowego używania świateł mijania sprawiło, że diody LED znalazły powszechne zastosowanie w zestawach DRL.
Podstawowa różnica między światłami mijania a światłami do jazdy dziennej (DRL) jest taka, że głównym zadaniem tych pierwszych jest oświetlenie drogi przed pojazdem, natomiast tych drugich oświetlenie samego pojazdu. Zestawy DRL włączają się automatycznie po przekręceniu kluczyka w stacyjce, niektóre działają zamiennie ze światłami mijania. Takie rozwiązanie sprawia, że kierowca używający świateł dziennych oszczędza fabryczne światła mijania. Jeśli auto jest wyposażone w oświetlenie ksenonowe, oszczędności te są wymierne. Dodatkowym czynnikiem ekonomicznym przemawiającym za zestawami DRL jest fakt, iż pobierają one znacznie mniej prądu niż tradycyjne światła mijania, co przekłada się m.in. na oszczędność paliwa. W najnowszych konstrukcjach spotyka się już całe zespoły przednich i tylnych lamp wykorzystujące wyłącznie diody LED.

Różnice w zasilaniu
Należy pamiętać, że ten rodzaj oświetlenia wymaga specjalnego sposobu zasilania. Chociaż spowoduje to niewielką zmianę jasności świecenia, to w przypadku zwykłej żarówki - przeznaczonej do napięcia 12 V - praktycznie nie ma znaczenia czy jest ona zasilona napięciem 11,5 czy 14 V. Inaczej jest w przypadku diod LED. Ich napięcie przewodzenia (a więc moment, kiedy zaczynają świecić) zależnie od typu wynosi od 2 do 5 V. Nie oznacza to oczywiście, że można je zasilać jakimkolwiek napięciem z tego przedziału. Konkretne napięcie przeznaczone jest do określonego typu diody. Ponadto, diody posiadają stromą charakterystykę zależności prądu od napięcia przewodzenia, co oznacza konieczność stosowania ograniczeń prądowych. Wymagania te powodują konieczność stosowania do zasilania układów elektronicznych wykorzystujących m in. mikrokontrolery. Dopiero masowa produkcja taniej i niezawodnej elektroniki pozwoliła na powszechne zastosowanie oświetlenia LED w samochodach. Za najbardziej rozwojową uważa się obecnie możliwość zastosowania diod LED w przednich reflektorach.

Audi A8 z reflektorami LED
Pierwszym samochodem posiadającym reflektory LED było Audi A8 wprowadzone do produkcji w 2008 r. Obecnie reflektory LED można spotkać już w samochodach klasy kompakt. W takich reflektorach stosuje się od kilku do kilkudziesięciu diod włączanych zależnie od funkcji spełnianej przez reflektor (światła pozycyjne, mijania, drogowe, doświetlanie zakrętów). Istnieje możliwość zmiany intensywności świecenia. Nie ma więc potrzeby stosowania systemu przysłon, który wymagany jest przy oświetleniu ksenonowym. Szybkość działania diod LED pozwala na realizowanie nawet tak zaawansowanych funkcji jak dostosowanie strumienia świetlnego do warunków panujących na drodze (ilość samochodów, oświetlenie uliczne, warunki atmosferyczne).
Wymieniając zalety diod LED wspomniano już o barwie emitowanego światła. W przypadku świateł stop będzie to kolor czerwony, dla kierunkowskazów żółty, a dla reflektorów przednich biały - jak najbardziej zbliżony do dziennego.
Po zastosowaniu diod LED w przednich reflektorach pobór mocy spada ze 120 do ok. 80 W. Przekłada się to na mniejsze zużycie paliwa i niższą emisję dwutlenku węgla. Za stosowaniem tego typu oświetlenia przemawiają również względy stylizacyjne. Reflektor LED daje projektantowi dużą swobodę w określaniu kształtu lamp przednich i tylnych.

W niniejszym opracowaniu skupiono się na możliwościach zastosowania oświetlenia LED w motoryzacji, jednak jego zalety powodują, że powszechnie stosuje się je także w przemyśle czy gospodarstwie domowym. Dobrym przykładem wykorzystania wysokowydajnych diod LED są lampy warsztatowe, czy też system oświetlenia wielokierunkowego MDLS produkowany przez firmę Philips. Wszystko wskazuje na to, że względy praktyczne oraz ekologiczne spowodują znaczną dominację oświetlenia wykorzystującego diody LED w najbliższych latach.

Tarek Hamed
Dyrektor handlowy w Lumileds Poland S.A.