Vantaggi e svantaggi dei fari a LED

I diodi a emissione di luce (LED) sono stati utilizzati per molto tempo nell'elettronica radio. Lì vengono utilizzati, ad esempio, in relè ottici o fotoaccoppiatori per la trasmissione del segnale senza contatto su un canale ottico. I telecomandi degli elettrodomestici inviano anche segnali tramite LED a infrarossi. Le lampadine che vengono utilizzate per l'indicazione e l'illuminazione negli elettrodomestici e tutti i tipi di gadget sono in realtà anche di solito LED. Un diodo emettitore di luce è un elemento semiconduttore in cui, quando la corrente passa attraverso una giunzione pn, si verifica la ricombinazione elettrone-lacuna. Questo processo è accompagnato dall'emissione di fotoni di luce.

Nonostante la capacità di emettere luce, i LED non sono ancora stati utilizzati per l'illuminazione. Fino a poco tempo fa. Tutto è cambiato con l'avvento dei componenti superluminosi, adatti alla creazione di dispositivi di illuminazione. Da allora, la tecnologia di illuminazione a LED ha iniziato a entrare nelle nostre vite e a sostituire non solo le lampadine a incandescenza, ma anche quelle cosiddette a risparmio energetico.

Applicazione della tecnologia LED nelle automobili

La svolta tecnologica non è passata inosservata alle case automobilistiche. I LED potenti e allo stesso tempo in miniatura hanno permesso di defunzionare i fari delle automobili innovativi. Inizialmente iniziarono ad essere utilizzati per luci di posizione, luci di stop, svolta, poi per anabbaglianti. Più recentemente sono comparsi anche i fari abbaglianti a LED. 

Se all'inizio i fari a LED erano installati esclusivamente su modelli costosi, recentemente, poiché il costo della tecnologia è diventato più basso, hanno iniziato ad apparire anche sulle auto della classe media. Nei modelli economici, l'uso dei LED è ancora limitato alle sorgenti luminose ausiliarie, ad esempio luci di posizione o di marcia.

Ma gli amanti del tuning ora hanno una nuova opportunità per distinguere la propria auto dal resto con la spettacolare retroilluminazione a LED della parte inferiore, del logo e dei numeri. Il colore può essere scelto secondo i tuoi gusti. Con l'aiuto di strisce LED, è conveniente evidenziare il bagagliaio o sostituire completamente l'illuminazione in cabina.

Dispositivo faro a LED

L'obiettivo principale degli sviluppatori di fari per auto è fornire la massima gamma di illuminazione, eliminando l'effetto abbagliante per i conducenti in arrivo. Anche qualità, resistenza e durata sono importanti. La tecnologia LED amplia notevolmente le possibilità per i progettisti di fari.

Sebbene un singolo LED sia meno luminoso e, a causa delle sue dimensioni ridotte, lo sia ancora di più, in una lampada frontale è possibile posizionare un insieme di dozzine di LED di questo tipo. Insieme forniranno un'illuminazione sufficiente della carreggiata. In questo caso, un malfunzionamento di uno o due componenti non porterà al guasto completo del faro e non influenzerà in modo critico il livello di illuminazione.

L'elemento LED di buona qualità è in grado di funzionare per 50 mila ore. Sono più di cinque anni di lavoro continuo. La probabilità di guasto di due o più componenti in un faro è estremamente ridotta. In pratica, ciò significa che molto probabilmente non dovrai mai cambiare un tale faro.

L'alimentazione del faro a LED non viene fornita direttamente dalla rete di bordo, ma tramite lo stabilizzatore. Nel caso più semplice, puoi utilizzare un diodo raddrizzatore più un resistore che limita la corrente che scorre attraverso il LED. Ma le case automobilistiche di solito installano convertitori più sofisticati che massimizzano la vita dei componenti LED. 

Controllo automatico dei fari a LED

A differenza delle lampade a incandescenza e delle lampade a scarica di gas, che sono caratterizzate da una certa inerzia, i LED si accendono e si spengono quasi istantaneamente. E poiché la luce del faro è costituita dal flusso luminoso dei singoli componenti, ciò consente di adattare rapidamente l'illuminazione a seconda della situazione del traffico, ad esempio passare da abbaglianti a anabbaglianti o spegnere i singoli elementi LED in modo per non abbagliare i conducenti delle auto in arrivo.

Sono già stati creati sistemi che consentono di controllare i fari automaticamente, senza l'intervento umano. Uno di questi utilizza tende che, con l'aiuto di un motore elettrico, coprono parte dei LED. Le tende sono controllate da un computer e il rilevamento del traffico in arrivo è effettuato da una videocamera. Un'opzione interessante, ma molto costosa.

Più promettente è un sistema in cui ogni elemento ha un fotorilevatore aggiuntivo che misura la sua illuminazione nello stato spento. Questo faro funziona in modalità pulsata. L'alta velocità consente di accendere e spegnere i LED a una frequenza impercettibile all'occhio umano. Il sistema ottico del faro è progettato, si scopre che ogni fotocellula riceve luce esterna solo dalla direzione in cui brilla il LED corrispondente. Non appena il fotorilevatore fissa la luce, il LED si spegne immediatamente. In questa opzione non sono necessari né un computer, né una videocamera, né motori elettrici a combustione. Nessuna regolazione complicata richiesta. E ovviamente il costo è molto più basso.

Vantaggi

1. Gli elementi LED sono piccoli. Ciò apre una vasta gamma di possibilità di applicazione, posizionamento e design.
2. Basso consumo energetico e alta efficienza. Ciò riduce il carico sul generatore e consente di risparmiare carburante. L'elevata efficienza energetica sarà particolarmente utile nei veicoli elettrici, dove farà risparmiare la carica della batteria.
3. I LED praticamente non si riscaldano, quindi un gran numero di componenti LED possono essere inseriti in un faro senza rischio di surriscaldamento. 
4. Lunga durata: circa cinque anni di funzionamento continuo. Per fare un confronto: le lampade allo xeno funzionano non più di tremila ore e le lampade alogene raramente raggiungono le mille.
5. Alte prestazioni. La risposta più rapida delle luci di stop a LED rispetto a quelle alogene migliora la sicurezza di guida.
6. La possibilità di creare fari con controllo automatico dell'illuminazione a seconda della situazione sulla strada.
7. Alta qualità. Il design sigillato rende il faro impermeabile. Inoltre non ha paura delle vibrazioni e del tremore.
8. I fari a LED vanno bene anche dal punto di vista ambientale. Non contengono elementi tossici e la riduzione del consumo di carburante, a sua volta, riduce la quantità di gas di scarico.

Limitazioni

1. Lo svantaggio principale dei fari a LED è il costo elevato. Sebbene stia gradualmente diminuendo, i prezzi sono ancora dolorosamente acuti.
2. La bassa dissipazione del calore mantiene il vetro del faro fresco. Ciò impedisce lo scioglimento della neve e del ghiaccio, che influisce negativamente sull'efficienza dell'illuminazione.
3. Il design del faro non è separabile, il che significa che in caso di guasto dovrà essere cambiato completamente.

conclusione

Tra i piloti, la passione per le lampade allo xeno non si è ancora placata e le tecnologie LED sono già sempre più forti. I vantaggi dei fari a LED sono evidenti e non c'è dubbio che nel tempo diventeranno più convenienti e potranno sostituire seriamente xeno e alogeni.

E stanno arrivando i fari delle auto che utilizzano la tecnologia laser. E i primi campioni sono già stati creati. I fari laser, come i fari a LED, hanno una lunga durata e li superano in termini di livello di illuminazione. Tuttavia, non ha ancora senso parlarne seriamente: in termini di costi, uno di questi fari è paragonabile a una nuova auto di classe economica.