15.06.2021.

Što je LED i kako funkcionira

Što je LED i kako funkcionira

LED je skraćenica od Light Emitting Diode (u prijevodu, svjetleća dioda). LED je poluvodički izvor svjetlosti koji emitira svjetlost kada kroz njega prolazi struja. Povijest LEDa počinje već 1927., kada je ruski znanstvenik Oleg Losev stvorio prvi LED. Unatoč tomu, proći će mnogo desetljeća prije nego što se njegovo otkriće počne praktično koristiti. Naime, prva tvrtka koja je masovno krenula s proizvodnjom LEDa bila je američki Monsanto, i to tek u kasnim šezdesetim godinama prošlog stoljeća. Istraživanja u području LED tehnologije se nastavljaju i danas, te se tako stvaraju sve efikasniji i sve jeftiniji LED uređaji.
 

Kako funcionira LED?

 
Dioda je električni uređaj koji propušta struju u jednom smjeru. Poluvodič je materijal kroz koji je samo djelomično omogućen protok struje. LED je dioda koja u sebi sadrži dvije vrste poluvodičkih materijala. S jedne strane se nalazi p-materijal, s pozitivno nabijenim česticama, a s druge n-materijal, koji sadrži višak elektrona. Kada se LED unese u strujni krug, n-materijal se mora nalaziti na negativnoj strani kruga, a p-materijal na pozitivnoj strani. Kada struja prolazi kroz strujni krug, elektroni iz n-materijala i čestice iz p-materijala mogu prijeći na drugu stranu. Kada se suprotne čestice sretnu, ta interakcija uzrokuje stvaranje energije koja se oslobađa u obliku fotona, što mi percipiramo kao svjetlost.

 

Vrste i boje

 

 
LED uređaji dolaze u više veličina i oblika te boja. Boja plastične leće često odgovara boji emitiranog svjetla, no to nije pravilo. Boja LEDa ovisi o vrsti materijala koji se koriste u poluvodiču. Primjerice, crveni i infracrveni LED je rađen od galijevog arsenida (GaAs). U plavim LED uređajima se koristi galijev nitrid (GaN). Postoje dva načina kako je moguće dobiti bijelo LED svjetlo: u prvom, korištenjem triju LEDa u crvenoj, zelenoj i plavoj boji, koji se kombiniraju kako bi se dobila bijela svjetlost. U drugom načinu se koristi fosforni materijal kako bi se monokromatsko svjetlo pretvorilo iz plave ili UV svjetlosti u bijelu svjetlost. Žuti forsfor je itrij aluminijev granat s primjesom cerija, poznat i kao YAG ili YAG:Ce. Zbog YAG-a, LED svjetlo izgleda žuto kada je ugašeno, dok prostor između kristala propušta mali dio plave svjetlosti. Tom kombnacijom se dobiva bijela boja svjetlosti. Uz navedene boje, postoje još i zeleni, ljubičasti, ultraljubičasti, žuti i narančasti LED uređaji. Većina LED uređaja se temelji na galijevim poluvodičima.
 
Uz gore navedene boje, potrebno je i spomenuti CCT ili Correlated color temperature. CCT označava svjetlost određene boje kojom LED isijava. Mjeri se u Kelvinima (K), a postoje tri vrste boja.
  • Topla boja (od 2000 do 3500 K) se primarno koristi u kućanstvima, u prostorijama gdje je dovoljno imati nižu razinu osvjetljenja.
  • Neutralna boja (od 3700 do 4500 K) se koristi u poslovnim prostorima: uredima, poslovnicama, trgovinama. Donosi višu razinu osvjetljenja i sjaji hladnom svjetlošću koja je najbliža dnevnom svjetlu. Zbog toga pomaže održavati budnost i koncentraciju pa je pogodna i za stolnu rasvjetu. Može se također koristiti u drugim prostorima gdje je potrebna jača svjetlost, te za vanjsku rasvjetu.
  • Hladna boja (od 5000 K na više) se koristi u industriji te za vanjsko osvjetljenje, budući da daje najveću količinu svjetla.
Prilikom odabira tradicionalnih žarulja sa žarnom niti, potrebno je provjeriti koliko imaju Watta (W). Naime, više Watta u ovom slučaju znači više svjetlosti. Kod LED uređaja to ne vrijedi - za jačinu svjetlosti treba gledati lumene. Što je više lumena, to će biti jača svjetlost. Nije moguće točno odrediti kolika vataža općenito odgovara određenim lumenima, jer ne postoji dogovoreni standard među proizvođačima. No, najčešće se na samom pakiranju LED žarulje nalazi i ekvivalent u Wattima, pa je moguće voditi se tim vrijednostima.
 
 

Zaključak

 

 
Iako LED tehnologija nije nova, u početku su LED uređaji bili skupi i neefikasni. Razvojem tehnologije, LED je postao sve popularniji te se danas koristi u mnogim uređajima i za razne vrste rasvjete. Kod odabira LED-a potrebno je obratiti pažnju na željenu svjetlost boje te na lumene kako bi se dobila idealna svjetlost za određeni prostor. Ako trebate pomoć pri odabiru LED uređaja ili želite saznati više, kontaktirajte nas s povjerenjem.