Az izzólámpát több mint 150 éve találták fel, és azóta tudjuk az elektromos energiát világításra is használni. A világítótestek az eltelt idő alatt hatalmas technikai fejlődésen mentek keresztül, és ez a fejlődés napjainkban is töretlen.
A fényforrásokat két nagy csoportba soroljuk a fény keletkezése szerint:
Az égők és izzók esetében az áramot wolfram huzalon vagy spirálon vezetjük keresztül, ami aztán izzásba jön, és fényt bocsát ki. Az égő élettartamát az izzószál anyagának, méretének, és a töltőgáz összetételének megválasztásával tudták növelni.
A jó égők élettartama ma már eléri az 1000-2000 üzemórát. Hatásfokuk is folyamatosan emelkedett, különösen a halogénlámpák megjelenése hozott jelentős fejlődést.
A lumineszcens elven működő világítótestekben a gázrészecskék gerjesztett állapotba kerülnek, majd energiájukat sugárzás formájában adják le, amit a fénycső belső oldalán lévő réteg látható fénnyé alakít. Hasonló elven működnek a nagynyomású kisülőlámpák. A fejlődés ezen a téren sem állt meg, legújabb képviselőjük a kompakt fénycső. Előnye a hosszú élettartam, a magas hatásfok, hátránya a „hideg fény“, és a bonyolultabb szerkezet: működésükhöz elektronika szükséges.
A fénykibocsátó dióda
Ebbe a nagy csoportba tartozik cikkünk témája, a fénykibocsátó dióda, röviden LED. Nevét az angol kifejezés rövidítése alapján kapta: Light Emitting Diode. Belsejében a két vezeték a félvezető szilicium lapkára van kötve, a fény az átlátszó, esetenként színezett műanyag lencsén keresztül távozik. A félvezető lapka anyagát úgy állítják össze, hogy az elektromos energia nem hő, hanem fény (foton) formájában távozik. A LED színét, fényerejét szintén a félvezető anyag „szennyezésével“ lehet befolyásolni. A jelenség hideg fény, hőfejlődéssel nem jár. Egy kevés hő mégis keletkezik, mert a lapkának van ellenállása, és áram hatására egy kevés energia hővé alakul.
A tudósok a félvezető eszközök kutatása során, az 1960-as évek elején fedezték fel a LED-et. Eleinte csak jelzőfényként és háttérvilágításként használták, a kicsi izzólámpákat váltották ki velük. A technológia igen gyorsan fejlődik, és ahogy a LED-ek fényereje és hatásfoka növekszik, egyre újabb alkalmazásokban kap szerepet. Az előrejelzések szerint a LED-es világítótestek hatásfoka soha nem látott mértékben emelkedik, és így egyre több helyről kiszorítja majd a hagyományos égőket és a fénycsöveket.
A zseblámpától a jelzőfényig
A LED-del működő lámpák kis méretük, alacsony energiaigényük miatt először a hordozható eszközök, a zseblámpák frontján jelentek meg. Az izzólámpás megoldással összehasonlítva szembeötlő a kicsi méret, a nagy fényerő, a hosszú élettartam, ami nem csak az elemekre vonatkozik, hanem a fényforrásra is. Nem ritka az 50-100 ezer üzemóra. A nagyobb fényerő könynyen megoldható: a lámpát több LED-del készítik, szinte azonos méretben. 3-20 LED-del megsokszorozható a fényerő. A LED-eket szorosan egymás mellé helyezhetik, az alacsony hőtermelődés miatt nincs szükség szellőztető légrésre.
A másik speciális terület az autólámpa. Eleinte csak a jelzőfények (index, féklámpa, helyzetjelző) kiváltására készültek egy, vagy több színes LED-et tartalmazó termékek, illetve a belső világítást, a műszerfal megvilágítását oldották meg LED-ekkel.
A lámpatestek kialakítása azonos a régi izzókéval, a LED-ek az izzók számára kialakított foglalatba egyszerűen behelyezhetők. A működtető feszültség is azonos, a gépkocsin semmilyen átalakítást nem kell elvégezni. Az ismert előnyök – kicsi méret, kicsi energiaigény, hosszú élettartam – mellett újabbak jelentkeztek: a LED műanyagból készül, a mechanikai igénybevételnek sokkal jobban ellenáll, mint az üvegbúrás izzó. Manapság már fényszórókat, ködlámpákat is gyártanak felhasználásával, sőt az új technológia új lehetőségeket kínál a járművek formatervezőinek. A kizárólag LED technikán alapuló fényszórórendszer segítségével megoldható a mechanikus alkatrészek nélkül működő dinamikus kanyarvilágítás. A közlekedési jelzőlámpák és közlekedésirányító berendezések területén is alkalmaznak LED-eket. A felmerülő igények teljes skálájára van megoldás, beleértve az útburkolatba épített vezetőfényeket, a jelzőlámpák fényerősség-szabályozását, a magas fényerőt, és mindezt a leggazdaságosabb energiafelhasználással.
LED-fal, fényújság
A számítástechnikai termékek körében is terjed a LED-ek alkalmazása. A gyártók új kijelzőkkel rendelkező notebookkal, PDA-val, monitorral jelentkeznek a piacon, amelyek már LED-es technológiát alkalmaznak a háttérvilágításhoz. Ennek köszönhetően a kontrasztarány és a fénysűrűség (luminance) javul, a kijelző válaszideje rövidebb, energiafelhasználása csökken, vékonyabb és könnyebb kijelzők készíthetők. (A kijelzők „vastagsága“ mindössze 2,5 milliméter, a 10,4 colos kijelző súlya csak 120 gramm.) A kültéri és beltéri eseményeket manapság a legújabb technikával, a LED-falakkal varázsolják különlegessé és emlékezetessé. A moduláris szerkezetnek köszönhetően több méretben is gyorsan felépíthető, a kép felülete akár 42 m2 is lehet. Megjeleníthető rajta 4:3-as képarányú tévéfilm, vagy akár 16:9-es DVD-film.
Kiváló eszköz információközlésre, mozgókép kivetítésére és hirdetési célokra is tökéletes megoldást jelent, használható sportpályák, sportcsarnokok aktív palánkjaként. Az óriási LED falat 140 %-os oldallátószögben is lehet nézni, ami a nézőközönség minden tagjának tökéletes képet nyújt. Az információközlésre, reklámcélokra már régebben is alkalmazták a LED-es fényújságokat.
LED-es világítás otthon
A lakásvilágítás terén is helyet követelnek maguknak a LED-ek. Megjelentek a normál és a mignon foglalatba, az izzólámpák helyére becsavarható, összetett LED-es világítótestek. Ezek a szabványos 230 voltos hálózatról működnek, de kapható a 12 voltos halogénizzók helyére rakható kivitel is. A fehér fényűek mellett kék, sárga, piros és kevert színűek is kaphatók, sőt, változtatható színű is forgalomban van, különleges fényhatások vagy hangulatvilágítás céljára.
A LED a kapcsolgatásra sem érzékeny, ki- és bekapcsolása, a fényerő folyamatos szabályozása könnyen megoldható. Kicsi méretük, elenyésző hőtermelésük lehetővé teszi mennyezetbe, falba, sőt, padlóba szerelhető lámpatestek kialakítását is.
A vízálló és időjárásálló kivitelben készült lámpatesteket kültéri felhasználásra szánták. A kerti lámpák kis energiafogyasztásuknak köszönhetően napelemmel töltött akkumulátorról üzemeltethetők. Az elektronika sötétedéskor automatikusan bekapcsolja a világítást, napközben pedig kikapcsolja, és gondoskodik az akkumulátorok feltöltéséről.
Beszéljünk az áráról!
A LED-es világítótestek rohamos terjedését egyedül magas áruk gátolja. Jelenleg egy foglalatba csavarható LED-lámpa 1200-3000 forintba kerül, teljesítménye és egyéb szolgáltatásaitól függően. A LED-es lámpatestek ára 10-30 ezer forint, és e fölött van. A magas ár ellenére egyre terjed felhasználásuk.
Egyszerű számítással azonban igazolható, hogy hosszú távon gazdaságos lehet ilyen eszközök használata. Az alacsony fogyasztás, a hosszú élettartam, a szerelési, kezelési költségek drasztikus csökkenése kompenzálja a jelenleg még magas árat. A technológia fejlődése sem állt meg, és a tömeggyártás beindulása után, az igények növekedésével majd az ára is csökkenni fog korunk fényes találmányának, a LED-nek.
Hozzászólások