A fénykibocsátó diódák (LED-ek) jelentik a világítástechnika jövőjét. Már ma is számos világítástechnikai feladatban alkalmazzák őket, így utcák, vitrinek, de még autók vagy villamosok világítására is. A LED-ek világítástechnikai előnyei nyilvánvalóak: alacsony energiafelvétel, egyenletes fényeloszlás, hosszú élettartam, robusztusság. A LED-ek által kibocsátott fényben nincsenek ultraibolya és infravörös összetevők, a megvilágított felületek ennek következtében nem tompulnak. A LED-ek továbbá hőre érzékeny felületek megvilágítására is használhatók...

Tudjuk, hogy a LED-ek egyelőre nem minden esetben képesek felváltani az izzólámpás és fénycsöves világítást, többnyire technikai okok miatt, az új, innovatív alkalmazások azonban sorozatban törik át ezeket a gátakat, és törnek utat az új LED-es alkalmazásoknak - egyebek mellett - a hangulatvilágítás, környezeti megvilágítás és épületvilágítás területén is. Az RGB LED-eket éppen ezekben az alkalmazásokban lehet előszeretettel alkalmazni.
Az RGB LED-es megvilágítás egyik nagy előnye a tervezési rugalmasság, ugyanis adott a lehetőség például egy alkalmazáson belül a megvilágítás színének megváltoztatására és a színháromszög bármely színének színhű reprodukálására. Az angliai Surrey Egyetem által végzett kutatás szerint a hagyományos helyett alkalmazott enyhe kékes fény jelentősen és egyértelműen javította az irodai dolgozók koncentrálóképességét és hangulatát.

Az RGB LED-ek alkalmazásba való tervezésére számos lehetőség nyílik. Egy megoldás például egyedülálló piros, zöld vagy kék színű LED-ek, illetve azok felületszerelhető, egy tokban három chipet tartalmazó variánsainak használata. A hagyományos, színenként egychipes alkalmazásban a LED-chipek közötti rés relatív nagy, az 1. ábrán látható esetben ez pl. 5 mm. Ha feszültséget kapcsolunk a három LED-re, akkor az 5 mm-es chipek közötti távolság a színek összemosódása miatt szembetűnik, amely bizonyos esetekben még hasznos is lehet (lásd 2. ábra). Most lássuk, melyek a lehetőségeink egy három chipet egyetlen tokozásban tömörítő RGB LED-nél! Ebben az esetben a chipek közötti térköz töredéke az előző esetben látotténak, a 3. ábrán mutatott esetben pl. 1,5 mm. A következmény pedig nem más, mint egy kedvezőbb színösszemosási lehetőség (lásd 4. ábra).
Ez a második megoldás lehetővé teszi a világítástechnikai fejlesztőmérnök számára, hogy kompaktabb méretű, méretei ellenére kiváló tervezési rugalmasságú világítási rendszert tervezzen. A három az egyben megoldások többféle kivitelben érhetők el. Ezek közül a leggyakrabban használtak a felületszerelhető PLCC4 és PLCC6 változatok, amelyeket többnyire dekoratív célú világításban használnak, az olyan alkalmazásoknál pedig, mint a videófalak vagy sportarénai óriáskivetítők és reklámtáblák, már standard alapeszköznek számítanak. Színkeverési arányuk kimagasló, ezért mozgóképeket is nagy színhűséggel képesek visszaadni. Fontos, hogy a három alapszínt adó chipnél az arány 30% vörös, 60% zöld és 10% kék legyen, amely az optimális színkeverést biztosítja. A tokozáson belüli három LED-chip sor vagy háromszög alakban is elrendezhető, a tokozás felületének fekete színe pedig közvetlen napfénynél nagyobb kontrasztot ad. Ezek a hármas LED-ek jellemzően 20 mA áramot vesznek fel, de környezeti vagy épületvilágításra az Avago Technologies kínál 3×1 W teljesítményű, 350 mA áramfelvételű chiphármasokat is, kimagasló fényintenzitással. Az RGB Moonstone(r) ASMT-MT00 termék 350 mA meghajtóáramnál 108 lumen fényáramot ad le a három LED-chip szimultán meghajtása esetén. Ha a három alapszínt adó chipből fehér színt akarunk nyerni, még mindig 90 lumen fényáram marad elérhető. Az 5-7. ábrán az egyes termékeket láthatjuk.
Az SMD-s megoldások egyik legfontosabb előnye a széles betekintési szög, amely a legtöbb esetben 120°. A nagy teljesítményű LED-eknél egy második lencsével a szög csökkenthető és a fényáram fókuszálható, amennyiben az alkalmazáshoz erre szükség van. Ebben az esetben olyan speciális lencsét kell használni, amelyik optimálisan dolgozza fel optikailag a három chip színkeverékét.
Az angol Polymer Optics vállalat rendelkezik ehhez való, megfelelő megoldással. Ilyen esetben egy fehér fényű LED-ekhez való standard lencse nem használható, mivel ezek nem képesek szekunder szín megjelenítésére. Az eredmény ilyen esetben az lenne, hogy a három chip fénye pontként vagy egyedi színként látszana. A nagy teljesítményű RGB LED-ek további előnye, hogy az egyes chipek külön-külön is vezérelhetőek. A chipeket tömörítő tokozásokat a felső és alsó részükön további, disszipációt elősegítő felületekkel látják el. A nagy teljesítményű LED-ek tokozásához és a reflektorhoz nagy állóképességű polyphtalimid anyagokat használnak fel. Ezekkel az anyagokkal jó minőségű reflektálás, valamint nagy hőmérséklet- és UV-fény-állóság érhető el. A vezetőkeret anyaga a kis termikus ellenállású réz. A 8. ábra a hőterjedés útvonalát mutatja. A nagy teljesítményű RGB LED-ek fejlesztésekor termikus szimulációt végeztek, amelyek alapján a tokozás termikus stabilitását a tervezőmérnökök kellőképpen fel tudták mérni (lásd 9. ábra). A leírtaknak megfelelően az RGB LED-es világítástechnikának számos lehetséges alkalmazása és megközelítése van. Ezek legtöbbje egyedi igények szerint kivitelezett alkalmazás, mivel minden egyes világítástechnikai feladat egyedi megközelítést igényel. Az RGB LED-ek kiváló tervezési rugalmasságot adnak a világítástechnikai, kiváltképp pedig az épület- és környezeti megvilágításoknál. Remek példa erre a 10. ábrán látható, DMX-vezérlésű világítás, amelyet egy bárban valósítottak meg. A világítási rendszerrel kreatív fényjátékok, színátmenetek és egyéb hatások egyszerűen és kiváló színhűséggel és térérzettel generálhatók, mindössze néhány, nagy teljesítményű RGB LED felhasználásával. A LED-es rendszer ráadásul távvezérelhető is, de a komputeres vagy központi vezérlős irányítás is megoldható. A dekoratív célú megvilágítás (lásd 11. ábra) otthonokban, éttermekben éppúgy elképzelhető, mint hotelek wellness-részlegeiben vagy bárok, diszkók hangulatvilágítási kellékeként. Az RGB LED-ekkel való egyszerű munka és az általuk biztosított tervezési rugalmasság már ezeknél az alkalmazásoknál is bizonyította a technológia rátermettségét.
Az Avago Technologies kínálatában megtalálható mindaz, ami egy, a fentiekben ismertetett világítási alkalmazás tervezéséhez szükséges. A Farnell alkatrész-disztribútor vállalat kínálatából már másnapi szállítással elérhető - több mint 3400 fajta Avago alkatrész között - a www.farnell.com/hu weboldalon lehet böngészni.

Kapcsolódó cikkek

A Farnell weboldalának új funkcióival továbbra is szabványt állít fel az online tranzakciókban

A Farnell bejelentette, hogy bevezette innovatívabb, környezetbarát csomagolási megoldásait

60 másodperces útmutatók

Új online-közösség az elektronikai tervezőmérnökök fejlesztési lehetőségeiért

A Farnell és Linear Technology együttműködését megerősítette a több mint 800 új termék bevezetése