Led dioda

1. Led dioda Petra Đikić

2. Svjetleća dioda • eng. LED - Light Emiting Diode, često LE dioda posebna je vrsta poluvodičke diode koja emitira svjetlost kada je propusno polarizirana, tj. kada kroz nju teče struja • prilikom direktne rekombinacije para elektron-šupljina, emitira se foton svjetla - takvo svojstvo imaju poluvodiči galijev arsenid (GaAs), galijev fosfid (GaP) i silicijev karbid (SiC), ta pojava se naziva elektroluminiscencija

3. Boja • boja emitiranog svjetla ovisi o poluvodiču, kao i o primjesama u njemu i varira od infracrvenog preko vidljivog do ultraljubičastog dijela spektra

4. POVIJEST • povijest nastanka LED dioda vodi nas u 1907. godinu, te se povezuje sa britanskim istraživačem H. J. Round-om • prva crvena LED dioda bila je proizvedena u 1960. godini, osnovna primjena bila joj je kao indikatorska lampica na elektronskoj opremi - relativno učinkovita, snaga joj je bila vrlo mala • u `70-ima je korištenje novih poluvodičkih materijala dozvoljavalo proizvodnju LED dioda u više boja (zelena, narančasta i žuta), snaga tih LED dioda je još uvijek relativno mala • tehnologija laserske diode istražena je u `80-ima i to je bilo ogromno poboljšanje u smislu izlazne jačine svjetlosti • zbog relativno male potrošnje, LED se na tržištu tijekom 1990-ih usmjerava prema tržištu ekrana, automobilske i prometne signalizacije

5. veoma važno otkriće slijedi u 1993. od Shuji Nakamura, koji radi za Nichia - to je bio plavi LED, sa kojim je završio polazni raspon primarnih boja LED-a, ali je bio i prvi korak koji je na kraju doveo do proizvodnje bijele LED diode kakvu znamo danas • na prijelazu stoljeća LED tržište je bilo odvedeno do nove razine s izumom u Luxeonu, Luxeon je ponudio 10 puta jaču izlaznu svjetlost nego postojeće diode • ključ uspjeha Luxeona je patentirana metoda prijenosa topline što je dozvoljavalo LED diodi daleko veće snage nego što je prethodno bilo ostvarivo,od samog početka su i drugi proizvođači također uvedeni u razvijanje diode visoke snage i visoke djelotvornosti • Lumileds je također razvio proizvodnju 'toplo bijele' diode s temperaturom boje od 3200 ° K

6. Uporaba • LED diode su se do unazad nekoliko godina koristile isključivo kao indikatori na elektroničkim uređajima: televizorima, linijama i sl.

7. razvojem proizvodnje visokoučinkovite rasvjete, poglavito u 2006. i 2007. godini na tržištu je sve više visokoefikasnih izvora LED rasvjete bilo da su to LE diode, LED komponente, LED sustavi ili LED svjetiljke, efikasnost LED izvora raste, te u kombinaciji sa malim dimenzijama omogućava optikama LED svjetiljki izuzetnu efikasnost i kontrolu emitirane svjetlosti, te zahvaljujući tim efektima, današnje LED svjetiljke se mogu mjeriti sa visokotlačnim fluo i izbojnim svjetiljkama

8. dodatne prednosti su male dimenzije, te izuzetno jednostavno upravljanje i regulacija, s obzirom da su temperaturno inverzne, nemaju problema sa niskim temperaturama, a noviji sustavi imaju vrlo visoku trajnost – 60 000 sati za 50% održanja svjetlosnog toka • mnoge zemlje razmišljaju i dodatne trošarine za klasičnu rasvjetu, a Kalifornija je pripremila zakon kojim će se klasične žarulje proglasiti toksičkim otpadom jer sadrže teške metale, dakako da je jedno od rješenja i LED rasvjeta

9. Led Naspramžarulja • žarulje kakve danas poznajemo nastale su 1910. godine, i sadrže balon u kojem je vakuum ili neki inertni plin te žarnu nit koja se usijava i na taj način svijetli te je iskoristivost svjetlosnog dijela žarulje samo 5%, a 95% otpada na toplinu • LED rasvjeta ima efikasnost veću od 95%, znači da žarulja od 100W ima istu efikasnost kao dioda od 6W

10. ušteda energije je iznimna, tehnologija proizvodnje LED-a se razvila, i u svakom modernom uređaju nalazimo LE-diode, s obzirom na veliki udio klasične rasvjete, izmjenom iste sa LED-om u Europi bi se godišnje smanjila razina emisije ugljičnog dioksida za čak 25 milijuna tona ili bi se „poništila“ emisija 10-ak milijuna automobila • u automobile visoke klase već danas se ugrađuju LED svjetla, a tim primjerom će krenuti i jeftiniji segment automobila jer radni vijek LE diode je 100 000 sati te nisu osjetljive na paljenje/gašenje, udarce, vodu... dok je klasičnim (halogen, xenon, običnim) žaruljama radni vijek 800 sati i imaju lošiju otpornost na udarce, vodu, paljenje/gašenje...

11. korištenjem LED rasvjete u našem kućanstvu drastično bismo smanjili račune za el. energiju jer bi ukupna rasvjeta cijele kuće imala snagu od 100W što je danas snaga jedne prosječne žarulje koju koristimo u prostoriji, a osim financijskih ušteda, smanjenjem potrošnje energije poništili bi godišnju emisiju manjeg gradskog automobila

12. LED izvori također pružaju mogućnost veoma preciznog usmjerenja svjetlosti (veoma uski snop svjetlosti) na taj način reducirajući nepotrebne gubitke svjetlosti, to predstavlja manje svjetlosno zagađenje, ali ujedno i mogućnost puno efikasnijeg i preciznijeg razmještanja samih svjetiljki

13. zaključak • iako LED izvori uslijed malih snaga i ograničene efikasnosti u rangu živinih žarulja još imaju problema da preuzmu ključne rasvjetne segmente - unutrašnju i vanjsku funkcionalnu rasvjetu (kojima dominiraju niskotlačni i visokotlačni izbojni izvori - fluo cijevi odnosno natrijeve i metal halogene žarulje), oni nezadrživo prodiru u tradicionalne sfere rasvjete klasičnim i halogenim žaruljama • prvi prodor LEDovi su postigli u signalnoj rasvjeti za vozila (pozicijska svjetla, stop svjetla i pokazivači smjera) i prometnice a sada se šire na akcentnu rasvjetu malih izložaka u trgovinama te na dekorativnu i scensku unutrašnju i vanjsku rasvjetu, potonja je posebno prikladna za LED izvore zbog niskih zahtjeva na ukupnu angažiranu snagu te visokih zahtjeva na trajnost i jednostavnost održavanja, uštede koje se ostvaruju na taj način, s lakoćom kompenziraju 30-50 % zaostatak u efikasnosti za vrhunskim visokotlačnim izvorima • ujedno se štiti svjetlosni okoliš od nepotrebnog angažiranja snage ili emisije svjetlosti u neželjenim smjerovima, zakonska regulativa sve više „izbacuje“ klasičnu rasvjetu, što otvara nove niše za LED rasvjetu, ali i ta borba neće biti lagana jer je sa druge strane tržište „klasičara“ koje se procjenjuje na 40-tak milijardi dolara