Paties diodo konstrukcija šiek tiek keitėsi, bet pagrindinės sudedamosios dalys ilgainiui išliko tos pačios: kontaktai, lęšis, puslaidininkių kristalas, laidas ir šilumą išsklaidantis pagrindas. Ypatingu efektyvumu pasižymintis diodas šviečia dėl elektroliuminesencijos – tai reiškinys, kai per medžiagą leidžiant elektros srovę, ji ima švytėti.
Automobilių pramonėje – ir saugumui užtikrinti
Unikalus šviesos diodų veikimo principas lėmė ir pagrindinius privalumus. Svarbiausi iš jų – ilgaamžiškumas ir gerokai menkesnės energijos sąnaudos. Stiklinio korpuso ir kaitinimo siūlo neturintis LED šviesos šaltinis gali veikti iki 100 tūkst. valandų.
Ypatingas vaidmuo LED žibintams teko automobilių pramonėje. Pagrindiniu šios technologijos privalumu vėlgi tapo jos ilgaamžiškumas: didelio intensyvumo dujų išlydžio (angl. „High intensity discharge“ arba HID) žibintų tarnavimo laikas siekė apie 15 tūkst. valandų, tad šviesos diodų ilgaamžiškumas buvo kone tris kartus didesnis.
Abiejų technologijų efektyvaus apšvietimo atstumas LED žibintų diegimo pradžioje buvo labai panašus ir siekė maždaug 300 metrų. Visgi lyginant šviesos srauto intensyvumą iš karto buvo pastebimas didžiulis skirtumas: HID žibintams šis svarbus rodiklis siekė 8000 liumenų, o LED – net iki 10000.
Pirmieji šį skirtumą pastebėjo vairuotojai, todėl rinkoje greitai pasirodė LED žibintų komplektai, kurie veikė efektyviai, tačiau ne visuomet atitiko techninių apžiūrų reikalavimus. Netrukus technologijos diegimą perėmė patys gamintojai, supratę, kad tokie žibintai ne tik užtikrina komfortą, bet ir padidina eismo saugumą.
Greitai tai tapo neatsiejama bet kurio naujo modelio komplektacijos dalimi. Pavyzdžiui, „Citroën“ netruko LED dienos žibintus įtraukti į visų savo automobilių standartinę įrangą, įskaitant ir mažiausiąjį hečbeką C3.
Technologija tobulėjo itin sparčiai
Įmonės „Leddex“ pardavimo vadovo Artūro Kondroto teigimu, įrengti daugumą apšvietimo sistemų taikant LED technologiją yra paprasčiau, nei naudojant bet kurį kitą metodą. Anot pašnekovo, pastaraisiais metais žymiai sumažėjus kainai, smarkiai išaugo pritaikymo galimybės.
„Pirmieji diodai buvo labai paprasti, o jų efektyvumas – ribotas. Kiekvieną iš jų sudarė dvi aiškiai matomos detalės, o aktyvavus kontaktą imdavo sklisti šviesa. Proveržis įvyko įkapsuliavus diodą – vidinė sandara tapo nematoma, tačiau našumas gerokai išaugo“, – pasakoja apšvietimo ekspertas.
A. Kondrotas primena, kad diodų našumas didėjo didžiuliais šuoliais – iš pradžių vieno vato diodo šviesos srautas siekė 50 liumenų, po kurio laiko jis padidėjo iki 100, o galiausiai – ir iki 150. Charakteristikoms pasiekus iki tol naudotai apšvietimo įrangai būdingą lygį, pasak pašnekovo, įvyko tikras sprogimas – LED daugelyje kategorijų ėmė lenkti įprastus šviestuvus ir lemputes.
„LED apšvietimas greitai tapo pranašesnis visose kategorijose – tiek bendru našumu, tiek energijos sąnaudomis, tiek ir šviesos srautu. Kitas etapas buvo kainų mažėjimas. Iš pradžių nedidelis LED penkių šešių vatų šviestuvas atsiėjo apie 30 eurų, o šiandien tokį galima įsigyti už penkis šešis eurus. Tiek kainos nusmuko vos per dešimtmetį“, – apie industrijos progresą aiškina specialistas.
Jis patvirtina, jog tinkamai aušinami diodai yra ilgaamžiai, o didžiausią įtaką patikimumui įtakos turi LED apšvietimui būtinas maitinimo šaltinis. Taip pat net ir paties geriausio maitinimo šaltinio įjungimo-išjungimo ciklų skaičius ir darbo valandų kiekis yra riboti.
„Tinkamai parinkus pagrindinius aušinimo sistemos komponentus ir sureguliavus šviesos srauto perdavimą, diodas galėtų veikti kone amžinai. Sugadinti įmanoma, tačiau tai dažniausiai nutinka renkantis pigiausias detales ir tuo pat metu bandant išspausti maksimalų šviesos srautą – diodas tiesiog perkaista“, – dėsto A. Kondrotas.
Pašnekovo žodžiais, LED apšvietimo įranga taip pat gali būti tiksliau valdoma. Vienas ryškiausių privalumų – nebelieka įjungimo ar išjungimo periodo, o aktyvavus diodą šviesa perduodama akimirksniu. Be to, diodai išsiskiria gerokai didesniu efektyvumu – 100 vatų kaitinamosios lemputės šviesos srautą dabar sukuria šešių vatų LED analogas.
Pradžia automobiliuose – stabdžių signalas
Apšvietimo ekspertas pastebi, jog automobilių pramonė LED sistemas masiškai diegia nuo 2006 metų. Pirmosios pradėtos taikyti dar anksčiau – maždaug nuo 2002-ųjų, kuomet naujuose modeliuose imti montuoti galiniai LED stabdžių žibintai. To priežastis paprasta – pirmieji diodai geriausiai skleidė raudoną šviesą.
„Šiandien jau turbūt nėra automobilių gamintojo, kuris savo modeliuose nemontuotų LED žibintų. Toliau tobulinant šią technologiją gali būti įtraukti ir lazeriai – šioje srityje yra didžiulis potencialias. Tiesa, ir be to šiuolaikinių automobilių apšvietimo sistemų galimybės – tiesiog neįtikėtinos“, – konstatuoja A. Kondrotas.
Gatvėje jis atkreipia dėmesį į senesnius automobilius su LED žibintais ir pastebi, kad didžiuma net ir 15 metų senumo transporto priemonių diodų visuomet šviečia. Eksperto teigimu, tai atrodo dar įspūdingiau, turint omenyje, jog tokiuose žibintuose buvo pritaikyta tuo metu dar neištobulinta technologija.
„Tačiau net ir tokiuose automobiliuose mažiausiai 50 proc. diodų vis dar šviečia. Prisiminus, kiek LED apšvietimas patobulėjo per tą laiką, galima prognozuoti, kad netolimoje ateityje tai taps kone amžina technologija“, – įžvalgomis dalijasi pašnekovas.
Gamintojų garbės reikalas
A. Kondrotas priduria, kad maksimaliai atskleisti LED apšvietimo galimybes šiais laikais tapo automobilių gamintojų garbės reikalas. Pašnekovo teigimu, valdyti įrangą tapo daug paprasčiau, todėl atsirado galimybės diegti naujas funkcijas.
Vienas populiariausių šios technologijos taikymo variantų – adaptyvieji priekiniai žibintai. Visų šių sistemų veikimo principas – labai panašus. Pavyzdžiui, daugelyje naujų „Citroën“ montuojamų „Full LED“ žibintų šviesų srautas valdomas atsižvelgiant į aplinkos apšvietimą ir eismo sąlygas.
Užfiksavus priešingos krypties eismo juosta artėjantį automobilį, automatiškai perjungiamos artimosios šviesos. Prasilenkus vėl aktyvuojamos tolimosios. Taip neakinami kiti eismo dalyviai, o vairuotojas gali mėgautis geriausiu matomumu.
Kitas svarbus patobulinimas automobilių pramonėje buvo individualių segmentų „Matrix LED“ priekiniai žibintai. Šios sistemos naudojimo serijinėje gamyboje pradininke laikoma „Audi“ bendrovė, 2013 metais pradėjusi diegti technologiją prabangiuose A8 sedanuose.
Žvelgdamas į ateities perspektyvas A. Kondrotas sako, kad artimiausiu metu labiausiai bus tobulinami šviesos srautus skirstantys lęšiai. Taip pat turėtų dar labiau didėti ir diodų aušinimo našumas – tuomet juos bus galima montuoti dar mažesniuose korpusuose.
„Panašiai kaip dabar perduodamas interneto ryšys, ateityje optiniu kabeliu galėtų sklisti šviesa. Ši įdomi technologija anksčiau ar vėliau bus taikoma plačiu mastu. Tuomet taps įmanoma dideliu atstumu perduoti ir mažą šviesos srautą“, – prognozuoja ekspertas.