Zaczęło się od świateł stopu. Inżynierowie projektujący oświetlenie do aut zauważyli, że diody LED – w przeciwieństwie do tradycyjnych żarówek – mają minimalną bezwładność, czyli rozświetlają się do pełnej jasności niemal natychmiast po podłączeniu napięcia. Tymczasem żarówka na rozżarzenie się potrzebuje aż 0,3 sekundy. Aż? Tak właśnie – aż 0,3 s! Na autostradzie przy prędkości, powiedzmy, 150 km/h ten ułamek sekundy nabiera szczególnego znaczenia – przez ten czas samochód pokonuje 12,5 metra. Jeśli jeden kierowca już zaczyna hamować, a drugi dopiero po chwili ma szansę zauważyć sygnał ostrzegawczy, to przy 150 km/h często jest już po prostu za późno na uniknięcie karambolu.
Lampy LED w natarciu - Pokazujemy przyszłość oświetlenia samochodowegoŻródło: Auto Świat
Zaobserwujcie światła LED-owe nowych aut: na pierwszy rzut oka widać, że włączają się szybciej niż żarówki. Z czasem zauważono, że diody są bardzo trwałe. Dioda starannie zamontowana, w przemyślanym dobrze chłodzonym układzie może świecić 100 tys. godzin (czyli 11,5 roku bez przerwy!). Dlatego zaczęto je instalować tam, gdzie liczy się trwałość. Dziś diodowe światła obrysowe w ciężarówkach to właściwie standard. Nie trzeba wymieniać żarówek co dwa miesiące, zamiast tego instaluje się moduły LED, które świecą, dopóki nie zostaną zniszczone mechanicznie, nawet przez całe życie pojazdu.
Diody świeciły coraz jaśniej, zaczęto ich więc używać w oświetleniu przednim. Na pierwszy ogień poszły światła do jazdy dziennej, które nie muszą oświetlać drogi, powinny być po prostu widoczne, nie ma też potrzeby, aby strumień światła precyzyjnie rozkładał się na drodze. Coraz więcej aut orzymuje takie światła seryjnie. Nie ma też kłopotu, aby kupić diodowe światła akcesoryjne do jazdy dziennej (warto szczególnie do aut mających problem z deficytem prądu lub przepalającymi się żarówkami świateł mijania).
Prawdziwe wyzwania technologiczne zaczęły się jednak dopiero podczas konstrukcji LED-owych reflektorów głównych. O ile światło żarówki równomiernie rozchodzi się wokół żarnika, pozwalając na zastosowanie prostego odbłyśnika, to już dioda świeci „do przodu” (patrz rys.). Konieczne jest więc skonstruowanie precyzyjnego układu optycznego z soczewką (tak samo jak w przypadku lamp ksenonowych). W reflektorze LED-owym tych układów optycznych musi być co najmniej kilka (jak np. w Cadillacu Escalade – pierwszym aucie z reflektorami głównymi full-LED zbudowanymi przez Hellę), aby zapewnić równomierne i wystarczające oświetlenie drogi.
Lampy LED w natarciu - Pokazujemy przyszłość oświetlenia samochodowegoŻródło: Auto Świat
Każdy taki układ obejmuje soczewkę i jedną, dwie, trzy lub więcej diod o wysokiej mocy (dzisiaj mowa o diodach o mocy 3-7 W, choć pojawiają się już doniesienia o pracach nad diodami 35 W). Sprawa wydajnego oświetlenia komplikuje się jeszcze bardziej z powodu sposobu emisji ciepła układów diodowych. Wprawdzie diody mają o wiele wyższą sprawność niż żarówki, jednak i tak ponad 6o proc. energii zamieniają w ciepło (tak, tak, diody bardziej grzeją się, niż nam się wydaje!), przy czym w przeciwieństwie do żarówek ciepło nie jest emitowane do przodu, ale „do tyłu”, czyli oddawane płytce, do której dioda jest przyklejona.
W źle zaprojektowanych latarkach LED o dużej mocy układ po kilku-kilkunastu minutach pracy pod wpływem ciepła ogranicza wydajność diody (światło przygasa), aby chronić ją przed przegrzaniem, a gdy układ się ochłodzi, dioda znów świeci pełnym blaskiem (według zasady: im chłodniej, tym jaśniej).
Lampy LED w natarciu - Pokazujemy przyszłość oświetlenia samochodowegoŻródło: Auto Świat
W samochodzie nic jednak nie może przygasać! Ale ciepła, z którym trzeba sobie poradzić, jest dużo, bo w reflektorze głównym trzeba zainstalować wiele diod o wysokiej mocy. Dlatego moduły diodowe przymocowane są do dużego radiatora (czyli chłodnicy). Na tym jednak nie koniec problemów. Tradycyjna żarówka, ogrzewając wnętrze reflektora i jego przednią szybkę, powoduje, że znika z niej para, zapobiega zamrażaniu, rozpuszcza warstwę śniegu. W reflektorze diodowym ciepło odprowadzane jest poza wnętrze reflektora. W każdym reflektorze Cadillaca Escallade zamontowany jest więc wentylator. Strumień powietrza opływa chłodnicę modułów LED, a następnie przepływa przez wewnętrzną część lampy, ogrzewając szkło od wewnątrz, co jest niezbędne w czasie deszczu lub mrozu.
