LED technologie

Co je to LED ?

Označení LED vzniklo zkratkou z anglického názvu Light Emitting Diode (světlo vyzařující dioda) a jedná se o elektronickou součástku. Tento efektivní světelný zdroj funguje na principu polovodičů, které mění elektrický proud přímo na světlo (a teplo). LED mohou být velmi malé a přesto dosahují vysokého světelného výkonu. Lze je, za dodržení pravidel pro jejich montáž a použití, aplikovat prakticky do všech nových i existujících zdrojů světla.
       

Výhody použití

LED nyní produkují více světla z každého spotřebovaného wattu (v současné době je tato hodnota v rozsahu cca 80 až 160lm/W), než klasické žárovky (cca 12lm/W), halogenové žárovky (24lm/W), kompaktní zářivky (60lm/W) či zářivky (80lm/W), což je zásadní z hlediska ekonomiky jejich provozu. Nabízejí zároveň vyšší životnost a tím i další úspory.

Mohou vyzářit světlo v požadované barvě bez použití barevných filtrů. Jednou z největších předností LED je tedy jejich „barevnost“. Nejčastěji bílá, žlutá, červená, oranžová, zelená a modrá. Nejprodávanější barvou svitu je samozřejmě bílá a tato je charakterizována tzv. teplotou chromatičnosti (CCT), zjednodušeně odstínem a indexem podání barev (Ra), tedy schopností věrně zobrazit celou škálu barevnosti. Můžete tedy vybírat mezi „teplým, neutrálním, nebo studeným“ bílým světlem. Vzhledem k tomu, že lze LED plynule stmívat, tak kombinací červené, zelené a modré, je možné barvy namíchat naprosto libovolně. K takovým svítidlům jsou dodávány digitální ovladače s různými barevnými efekty, které je možné měnit ručně, programovat, atd. 

Lze vyrábět svítidla, která mají nikoliv pevně daný, ale uživatelem měnitelný odstín bílé (teplotu chromatičnosti), například dle aktuální situace a nálady. Světlo tedy nemusí být stále stejné, ale dynamické, nebo i vícebarevné.

Různé LED vyzařují světlo v různém úhlu, který je daný především interní, nebo externí optikou a použitým typem, čipem, atd. Úhel lze zpravidla upravit externí optikou dle požadavků. Ve výsledku se vyzařovací úhel pohybuje běžně od 10 do 120 stupňů a může být nejen kruhový, ale také eliptický, nebo jiný, dle přání a účelu. 

V zařízeních, kde je nutná funkce „stmívání“, LED nemění svoji barvu při změnách výkonu.

Jsou daleko odolnější vůči nárazům a vibracím, než klasické zdroje světla.

Jsou ideální pro použití v zařízeních, kde dochází k častému vypínání a zapínání, neboť klasické žárovky mohou být při častém zapínání a vypínaní poruchové.

Mají dlouhou životnost, která se pohybuje v rozmezí cca 20000 do 300000 provozních hodin. U zářivek je obvyklý údaj 10000 až 30 000 hodin, u klasických, vláknových žárovek 1000 – 2000 hodin, ovšem u levných halogenových žárovek může dosahovat jen 100 až 500 hodin.

Velice rychle se rozsvítí. Rozsvícení LED trvá v řádu mikrosekund. LED používané například ve video stěnách tak mohou zvládnout s přehledem obnovovací frekvenci 400 Hz, u klasických televizních obrazovek je to pouze 50 Hz, nebo 100Hz.

Jsou velice malé a snadno mohou být osazeny do desky plošných spojů.

Rozdělení LED dle provedení

LED s drátovými vývody

Byly nejrozšířenějšími od počátků jejich produkce. Nejčastěji je známe s kruhovým pouzdrem o průměru 3 a 5 mm. Následně byly doplněny výkonnějšími LED se čtyřmi vývody, tzv. AutoLED, Pirhanha, Flux, atd. Nicméně i tyto pouzdra mají omezené možnosti vyzáření přebytečného tepla. LED s drátovými vývody se dále již prakticky nevyvíjí.  

SMD LED

Pouzdro těchto LED je bez drátových vývodů a je přizpůsobeno pro strojní osazování. Jejich názvy bývají odvozovány od rozměrů (v násobcích desetin milimetru), např. 1206, 3528, 3535, 5060, 5730.

Jsou základním stavebním kamenem většiny našich výrobků, zejména ledpásků, ledžárovek, atd.

Dělit je můžeme dle příkonu: low power (do cca 0,2W), middle power (0,2 až 1W) a high power (nad 1W).

U LED s příkonem nad 0,5W bývá již většinou přítomna ploška pro odvod tepla. Tyto LED prodáváme i samostatně. 

COB LED

Jsou v podstatě LED typu SMD s rozměrově větším a plochým tvarem. Obsahují desítky až stovky jednotlivých čipů, nejčastěji v sériově paralelním zapojení, umístěných na teplo vodivém substrátu. Dosahují tak vysokého světelného toku, ale kladou značné nároky na odvod tepla.

Bez kvalitního chlazení nelze tyto LED používat, a proto jsou zpravidla využívány v kovových tělesech svítidel.

Používáme a nabízíme celou produkci firmy Cree.

Vláknové LED

Jde o lineární LED vyrobenou osazením více kusů čipů na skleněném substrátu v řadě. Toto uspořádání společně s oboustranným fosforem zajišťuje velký vyzařovací úhel. Tyto LED se používají zejména v ledžárovkách napodobujících klasické provedení žárovek (retrofity). Díky nízkému příkonu nevyžadují vláknové LED přídavný chladič a nekladou tak přílišné nároky na odvod tepla.

Výhody použití LED

Současná vývojová linie LED nyní produkuje více světla z přivedeného wattu (lm/W) než klasické žárovky, halogenové žárovky, kompaktní žárovky či zářivky, což je důležitým činitelem z hlediska ekonomiky jejich provozu. V současné době je tato hodnota v rozsahu cca 80 až 160lm/W. Stávající technologie nabízí zároveň i vyšší životnost a tím i další úspory.

Seskupením různě barevných svítících LED diod jsme schopni namíchat jakákoliv požadovaný odstín barev. Pro všeobecné osvětlování se nyní nejčastěji využívá tzv. dynamická bílá, jejíž odstín lze měnit od studených až po teplé tóny. 

Pouzdro vhodné pro LED osvětlení může být navrhnuto k soustředění světla na určité místo. Standardní zdroje osvětlení většinou potřebují k soustředění světla vnější optickou soustavu.

V zařízeních, kde je nutná funkce „stmívání“ LED osvětlení nemění svou barvu při změnách výkonu.

LED osvětlení jsou odolnější vůči nárazům.

Jsou ideální na použití v zařízeních, kde dochází k častému vypínání a zapínání. Klasické žárovky mohou být při častém zapínání a vypínaní poruchové.

Mají dlouhou životnost, která se pohybuje od cca 20 000 do 300 000 provozních hodin. U zářivek je obvyklý údaj 10 000 až 30 000 hodin, u klasických vláknových žárovek 1000 – 2000 hodin, ovšem u levných halogenových žárovek může dosahovat jen 100 až 500 hodin.

Velice rychle se rozsvítí. Rozsvícení LED trvá v řádu mikrosekund. LED používané například ve video obrazovkách tak mohou zvládnout s přehledem obnovovací frekvenci 400 Hz, u klasických vakuových obrazovek je to pouze 50 Hz, nebo 100 Hz.

Jsou malé a snadno mohou být osazeny do desky plošných spojů.

Budoucnost

Vedle běžných LED, které známe v mnoha typech a provedeních, jsou nyní na trhu LED s velkým výkonem, tzv. COB (chip on board) LED, ale také mnoho dalších provedení LED. V případě COB LED se jedná o součástku s velkým počtem jednotlivých čipů umístěných na jednom místě a lze tak dosáhnout celkového příkonu v desítkách až stovkách wattů na velmi malé ploše. Svítidla osazená těmito COB LED jsou schopna poskytnout dostatek světla téměř kdekoliv. Využívají se k osvětlení veřejných prostranství, chodníků, komunikací, parkovišť, objektů či stěn, atd. Svítidla pak díky kompaktním rozměrům, kvalitní skleněné optice, hlinkovému korpusu, atd. dosahují velmi vysoké životnosti a příznivého poměru cena/výkon a představují budoucnost v tomto segmentu osvětlování.    

COB LED

Vláknové LED