A fénykibocsátó dióda vagy LED neve az angol Light Emitting Diode rövidítéséből származik. 1955-ben Rubin Braunstein fedezte fel, hogy a gallium-arzenid (GaAs), és egyéb félvezető-ötvözetek elektromos áram gerjesztés hatására infravörös fényt bocsátanak ki. Ez a fény a nem látható, infravörös tartományába esett, a gyakorlatban is használható látható fényű diódát 1962-ben fejlesztette ki ifj. Nick Holonyak.

De mitől olyan nagy szenzáció ez a fényforrás?

  A LED-ek egyre nagyobb szerepet töltenek be a világítástechnikában, forgalmuk rohamosan nő. Kezdetben a LED-eket csak dekoratív és reklámvilágításra használták, de a folyamatos fejlesztéseknek köszönhetően betörtek az általános világítás területére is. Napjaink LED választéka szinte minden világítástechnikai feladatra kínál megoldást az irányfénytől az általános világításon keresztül a közvilágításig. A LED-ek kis méretének köszönhetően új lehetőségek nyíltak meg a lámpatest tervezők elött is. A LED-ek sokkal nagyobb tervezői szabadságot biztosítanak a lámpatest tervezőinek, mint a hagyományos fényforrások.

  Az izzólámpa a legrégebbi villamos fényforrásunk és egyben a legrosszabb a fényhasznosítása is. Különböző típusoknak 8-14 lumen/W közötti a hatékonysága. Az izzólámpa a felhasznált villamos energia kb. 95%-át hővé alakítja, élettartamuk kb. 1000 óra. Az izzószálas lámpa működésekor a felizzított wolfram szál izzó fényét látjuk, jelentős hőmennyiség jelenlétében, ami azt jelenti, hogy az áram nagy részét nem világításra, hanem melegítésre használjuk. A LED viszont nem melegszik!

 Energiahatékonyság 

  A LED-ek fényhasznosítása lényegesen kedvezőbb a hagyományos fényforrásokénál, a legújabb fejlesztésű termékek fényhasznosítása eléri a 100 lumen/W értéket, mely közel tízszerese a hagyományos izzólámpáénak és megegyezik a lineáris fénycsövekével.

  A LED-es lámpatest nem más mint több LED összeépítése annak érdekében, hogy koncentráltan nagyobb fényerőt érjünk el. Igazi áttörést az jelentett a LED-es világítás fejlődése során, amikor az előtét áramkört és a LED-eket is a hagyományos izzónak megfelelő házban helyezték el és szabványos foglalatokkal (GU4, GU5.3, GU10, E14, E27) látták el. Ezeket a használatban lévő lámpatestekbe a normál izzók kiváltására lehet használni, bizonyos paraméterek figyelembevétele mellett.

Élettartam, környezetvédelem

  Amennyiben hagyományos izzót, vagy halogén spotot kívánunk kiváltani ledes világítással, úgy bármelyik LED-lámpa kiválasztásával energiát takaríthatunk meg, a világítási célú áramfogyasztásunkat akár 90%-kal csökkenthetjük, a beruházások igen rövid idő alatt megtérülnek. A működési idejük 50.000-80.000 óra, ami napi 8 órás működést feltételezve 17-27 év élettartamot jelenthet, szinte örökéletű. A hosszú élettartamnak köszönhetően jóval kevesebb hulladék keletkezik a LED-ek esetében, ugyanakkor a LED-ek alapanyagai teljes egészében újrahasznosíthatóak.

Sugárzási szög

  A LED és az izzólámpa működése között van egy óriási különbség. Ha megnézünk egy izzólámpát, az a teljes felületén világít (360°-ban) míg a LED fényforrások irányított fények (pontfény - spot fény) jellemzően 60-120°-os szögben. Ez azt jelenti hogy míg egy izzólámpával be lehet világítani egy egész szoba “minden” pontját, amit csupán a foglalat takar ki. Viszont egy leddel azonban csak egy részét, a LED sugárzási szögén kívül már sötét lesz. 

  A különböző típusú LED-ekből összeépített lámpa más és más sugárzási szögben adja le a fényt. Az 5 mm-es magas LED-ből épített lámpa kb. 25 fokban, az ugyancsak 5 mm-es alacsony LED viszont 120 fokban világít. A 8 mm-es LED-el épített lámpák 90-100 fogban sugároznak. A LED tokozásával alakul ki a sugárzási szög. A LED által kibocsátott fény szöge függ a LED átmérőjének és magasságának arányától: a magasabb LED szűkebb, az alacsonyabb LED szélesebb szögben sugároz.

  A nagyobb szögű fényszórást úgy érik el, hogy nem egy síkra ültetik a LED-eket, hanem mondjuk egy henger palástjára is, így a sugárzási szög a jelenleg kapható LED-ek alapján meghaladja a 180-fokot.

 Színhőmérséklet

  A fehér fénynek is vannak árnyalatai. A fehér fény “árnyalatának” a pontosabb értékét Kelvinnel, azaz színhőmérséklettel jellemezzük. Hagyományos izzónál az izzószál izzításából keletkezik a fény, ezért a színhőmérséklet megegyezik az izzószál hőmérsékletével.
Fénycsöveknél és LED-eknél ilyen fizikai kapcsolat nincsen. A hagyományos izzólámpa színhőmérséklete 2800 K körül van, ez az az érték, aminél a tárgyak színét kicsit sárgásabbnak látjuk, mint normál nappali fényben.
  A LED-es világításban az először használt fehér LED-ek színhőmérséklete 6500 K körül volt, s így a meleg sárgás árnyalahoz szokott szemek számára kellemetlen hideg, kékes színűnek hatott, s nem igazán lett kedvelt. Emiatt a hagyományos izzólámpa fényét utánzó sárgás, melegfehér ledes világítási forma is kialakításra került. Az 5000-6500 K körüli tartományt nevezzük hideg fehér fénynek, a normál izzólámpa színhőmérséklete körüli 2700-3500 K értékeket meleg fehér fénynek. Értelemszerűen a két tartomány közötti teret pedig természetes fehérnek nevezték el, s a tartománya 3500-5000 K. Ilyen természetes fehér színű led-lámpák is előfordulnak. Egyes típusaik direkt ilyen színhőmérsékletűek, míg más természetes fehér LED-lámpákat úgy alakítják ki, hogy a hideg és a meleg fehér ledeket keverten (különféle alakzatokban) ültetik be, s így nyerik a természetes fehér színhőmérsékletet.
 

 Hideg vagy meleg fehér LED-et válasszunk?

 
  Az egész valójában igen szubjektív. Ennek oka, hogy a megszokott sárgás fehér izzólámpákhoz és halogén spotokhoz szemünk hozzászokott, így szemünknek a hidegfehér inkább kékes tónusú, s úgy is mondhatnánk ridegfehér. Ez azonban fordítva is igaz.
Ha egy szobába kizárólag hidegfehér ledekkel világítunk, s huzamosabb időt ott töltünk (ez egyeseknél lehet csak 2-3 óra) a szemünk számára a hidegfehér lesz a természetes, s ha át megyünk egy melegfehér hagyományos izzólámpákkal, vagy halogén spotokkal megvilágított szobába, elszörnyedünk, hogy ebben a sárgaságban (sőt koszos sárga fényben - szubjektív) hogyan tudtunk évtizedeken át élni, s vágyunk vissza a patyolat tiszta hatású valódi fehérnek érzett hidegfehér szobában.

  Ezt a szubjektív hatást azért fontos kihangsúlyozni, mert aki továbbra is ragaszkodik a melegfehér fényhez, s ennek megfelelően melegfehér ledeket vásárol, az is lényeges lépést tesz, annak érdekében, hogy a villanyszámlája jelentősen csökkenjen. DE…
Két azonos felépítésű és fogyasztású LED-lámpa közül, mindig a hidegfehér a gazdaságosabb, azaz azonos fogyasztás mellett több fényt bocsát ki. Mennyivel? Olyan 14-17%-kal. Tehát azonos világosság elérésére vagy 14-17%-kal nagyobb fogyasztást kell telepítenünk, így magasabb villanyszámlát fizet az, aki hidegfehér helyett melegfehér fénnyel világít, vagy azonos fogyasztás mellett a ilyen mértékben lesz sötétebb a melegfehérrel világítók lakása.

A jövő

Tekintettel a LED-ek folyamatos fejlesztésére, 4-6 havonta új temékgenerációk jelennek meg, elmondható, hogy a jövő fényforrása a LED.

forrás: LED-lámpa.bolt, vistar.hu