Aktuális

Diódás fényszórók - LED-en világosság?

A Honda LED-es fényszórójának prototípusa. Jól látszik, hogy a diódák fényét prizma és lencserendszer gyűjti össze, külön fényvető tükör nincs

A LED – amint ki­fej­tett an­gol ne­ve, a Light Emitting Diode is mond­ja – olyan di­ó­da, ami mű­kö­dé­se köz­ben fényt bo­csát ki. A di­ó­dák­ról rö­vi­den: fél­ve­ze­tők, fő áram­kö­ri fal­ada­tuk az egyen­irá­nyí­tás, az­az az ára­mot csak az egyik irány­ba en­ge­dik át, a má­sik­ba zár­nak. Alap­anya­guk (ál­ta­lá­ban szi­lí­ci­um vagy ger­má­ni­um) két tér­fél­re osz­tott, e két ol­dal­ba a gyár­tás­kor más-más „szen­­nye­ző anya­go­kat” ke­ver­nek, így elekt­ro­mos­ság ha­tá­sá­ra a ne­ga­tív szeny­­nye­zé­sű rész­ről elekt­ro­nok ván­do­rol­nak át a má­sik, po­zi­tív szen­­nye­zé­sű­re. A LED-ekben a ne­ga­tív fél­ből ki­vá­ló elekt­ro­nok a túl­ol­dal­ra meg­ér­kez­ve fény­ként su­gá­roz­zák ki an­nak az ener­gi­á­nak egy ré­szét (a töb­bit hő­ként), amit ki­in­du­lás­kor kap­nak. A ki­bo­csá­tott fény hul­lám­hos­­sza a di­ó­da anya­ga­i­tól, de fő­leg kül­ső be­vo­na­tá­tól függ. Azt, hogy a fény több­sé­ge elő­re­fe­lé (fel­fe­lé) lép­jen ki a di­ó­dá­ból – va­gyis, hogy ne szó­ród­jon túl­sá­go­san sok a fog­la­lat irá­nyá­ba –, a fél­ve­ze­tő rész alat­ti ap­ró fény­ve­tő len­csé­vel old­ják meg.

Érvek mellette Szi­go­rú­an a mé­rő­szá­mok alap­ján a LED-ekből ös­­sze­ál­lí­tott fény­szó­rók messze túlteljesítik a hagyományos halogénizzókat és a xenongázos ívkisüléseseket is.

	A LED szerkezete. Mérete változatos, lehet gombostűfejnyi és néhány centis is, általában műanyag fényvető burkolat borítja

Fény­ere­jük a ha­lo­gé­ne­ké­nek át­la­go­san a dup­lá­ja, de a xe­no­no­két is túl­nö­vi bő 30–50 szá­za­lék­kal, azo­nos tel­je­sít­mény­fel­vé­tel mel­lett. A ki­lé­pő fény hi­deg, hi­szen lé­nye­gé­ben tel­jes egé­szé­ben a lát­ha­tó tar­to­mány­ba esik, nem úgy, mint a töb­bi iz­zó­faj­tá­nál, ahol a tá­vo­zó ener­gia több­sé­ge hő­su­gár­zás. Így a LED-eknél nem kell tar­ta­ni a fény­szó­ró szer­ke­ze­té­nek, bu­rá­já­nak meg­ol­va­dá­sá­tól, el­szí­ne­ző­dé­sé­től. Azo­nos fény­erő­nél a LED-es fény­szó­rók akár 70 szá­za­lék­kal is kön­­nyeb­bek le­het­nek, mint a mai ha­lo­gé­nek, a xe­no­nokhoz ké­pest – hi­szen nem kell hoz­zá­juk kü­lön gyúj­tó­tra­fó – pe­dig még job­ban áll­nak. Nincs ben­nük iz­zó­szál, bu­rá­juk mű­anyag, ezért jól tű­rik a ráz­kó­dást. A di­ó­dás fény­for­rás­ok élet­tar­ta­ma sok­kal hos­­szabb a ma hasz­ná­la­to­sa­ké­nál, az 50 000– 70 000 üzem­óra (szem­ben a ha­lo­gé­nek akár 1000–2000, és a xe­no­nok 8000–10 000 órá­já­val) sem utó­pia, így egy-egy lám­pa el­vi­leg akár több au­tót is túl­él­het. To­váb­bi előny, hogy a dió­dák kis mé­ret­ben ál­lít­ha­tók elő iga­zán ha­té­ko­nyan és egyen­le­tes mi­nő­ség­ben, így a gyár­tók be­épí­tés­kor ál­ta­lá­ban cso­por­tok­ba ren­de­zik őket. Ezek a cso­por­tok sza­ba­don ala­kít­ha­tók, for­mál­ha­tók, sok­kal egy­sze­rűb­ben, mint a ha­gyo­má­nyos, tük­rös, len­csés ki­vi­te­lek égői. A LED-ek gyor­san re­a­gál­nak. Ez kü­lö­nö­sen a xe­non­lám­pák­kal ös­­sze­ha­son­lít­va szem­be­tű­nő, mert amíg a ha­lo­gén­iz­zók­nál né­hány má­sod­perc alatt biz­to­san fel­épül a tel­jes fény­erő, az ív­ki­sü­lé­ses lám­pák­ban e mű­ve­let fél per­cig is el­tart­hat.

A Lexus LS600h-ban a távolsági fény xenon, a többi mind diódás

A di­ó­dás lám­pa­tes­tek ki­seb­bek le­het­nek a ma­i­ak­nál, és nem csu­pán a ke­ve­sebb al­kat­rész mi­att. Azért is, mert el­hagy­ha­tó be­lő­lük a fény­ve­tő tü­kör. A LED-ek fé­nyét ele­gen­dő len­csék­kel irá­nyí­ta­ni. Mű­köd­te­tő áram­kör­ök­re is szük­ség van, ezek azon­ban pi­cik és egy­sze­rű­ek, kön­­nyen el­fér­nek az egyes di­ó­da­cso­por­tok mel­lett, alatt, a fény­szó­ró­kon be­lül. A LED-es fény 5500 kel­vi­nes szín­hő­mér­sék­le­te jó­val kö­ze­lebb áll a ter­mé­sze­tes nap­fény­éhez (5600–8000 K), mint az ed­di­gi leg­jobb xe­no­nok 3800– 4000-es ér­té­ke. A di­ó­dák szer­ke­ze­te jól tű­ri a fe­szült­ség­vál­to­zá­so­kat, az au­tó­ipa­ri ki­vi­te­lek fény­tel­je­sít­mé­nye 9 és 16 V kö­zött lé­nye­gé­ben ál­lan­dó.

Érvek ellene A LED-ek „fog­la­lat­irány­ban” ko­moly hő­men­­nyi­sé­get ter­mel­nek, ezt ki­ve­ze­té­se­i­ken ad­ják le. Hű­te­ni kell őket. A mai meg­ol­dá­sok­ban gyak­ran szá­mí­tó­gé­pes irá­nyí­tá­sú ven­ti­lá­to­ro­kat hasz­nál­nak.

	A Cadillac Escalade so­ro­zat­gyár­tá­sú LED-es lám­pá­ja, hét LED-csoport vi­lá­gít ben­ne, és meg­fe­lel va­la­men­­nyi ha­tá­lyos köz­le­ke­dé­si elő­írás­nak. Tö­me­ge ke­ve­sebb, mint fe­le a ha­gyo­má­nyos ki­vi­tel­ének

A LED-es fény­for­rás­ok ugyan­ak­kor meg­le­he­tő­sen hő­ér­zé­ke­nyek, kü­lö­nö­sen a di­ó­dán be­lül, az ol­da­la­kat el­vá­lasz­tó ha­tár­ré­teg hő­mér­sék­le­te fon­tos. Mi­nél ala­cso­nyabb, an­nál jobb. A 20 Cel­si­us­ra op­ti­ma­li­zált di­ó­da fény­ere­je 30 fo­kon nagy­já­ból fe­lé­re csök­ken, –20 fo­kon pe­dig akár a dup­lá­já­ra is nő­het. Így nem kön­­nyű be­tar­ta­ni az au­tó­ipa­ri fény­erő-elő­írá­so­kat. A nagy gyár­tók (Hella, Phi­lips, Osram) a fény­szó­rók bel­ső hő­mér­sék­let-­sza­bá­lyo­zá­sát a hű­tés okos, szá­mí­tó­gé­pes irányításával old­ják meg, igye­kez­nek vi­szony­lag ál­lan­dó szin­tet tar­ta­ni, de a köz­vet­le­nül az el­in­du­lás utá­ni ál­la­po­tok ke­ze­lé­se így is gond, nagy hi­deg­ben és for­ró­ság­ban egy­aránt. A LED-ek fog­la­lat­irá­nyú nagy hőkibocsátása mi­att sem aján­la­tos a ha­gyo­má­nyos ha­lo­gén­fog­la­la­tok­ba ilyen lám­pá­kat be­épí­te­ni. A bu­rá­nak a hi­deg fény nem árt, de a fog­la­lat és ami mö­göt­te van, kön­­nyen ös­­sze­ol­vad­hat. Szin­tén gond, hogy a több di­ó­da­cso­port­ból ös­­sze­ál­lí­tott fény­for­rást a ha­gyo­má­nyos iz­zó he­lyé­re be­sze­rel­ve a több pont­ból egy­szer­re ér­ke­ző fény za­va­ró­an ös­­sze­vis­­sza ve­tül a ha­gyo­má­nyos tük­rön, nem csak ros­­szul vi­lá­gít, va­kít is. A LED-eknek te­hát sa­ját, va­do­na­túj ter­ve­zé­sű fény­szó­ró­há­zak kel­le­nek, va­la­men­­nyi au­tón. Ez ko­mo­lyan meg­nö­ve­li az amúgy is ma­gas elő­ál­lí­tá­si költ­sé­get. Rá­adá­sul csak a leg­utób­bi idők­ben si­ke­rült kel­lő­en fe­hér fé­nyű di­ó­dá­kat elő­ál­lí­ta­ni. A nagy lám­pa­gyár­tók hisz­nek a LED-ben, ku­tat­ják, fej­lesz­tik, és igye­kez­nek egy­re ol­csób­bá ten­ni. A tö­me­ges meg­je­le­nést ere­de­ti­leg 2009-re ígér­ték, most 2011 a cél­dá­tum. Előbb a hely­zet­jel­zők lesz­nek min­den­hol di­ó­dá­sak, de rög­tön utá­nuk jön a táv­fény is, és ak­kor visz­lát, rossz ha­tás­fo­kú izzószál…

Szécsényi

Bővebben az Az Autó 2009/12. számában olvashat a cikk témájáról!

Comments

comments