PAY LESS. GET MORE
LED (anglická zkratka Light-Emitting Diode – dioda emitující světlo) je polovodičová elektronická součástka, jejíž vlastností je schopnost vyzařovat světlo, případně infračervené nebo ultrafialové záření. Jde o elektronickou polovodičovou součástku obsahující přechod P-N. Tím se liší od standardních diod.
Oficiální český název je elektroluminiscenční dioda. Dále se možno setkat s pojmenováními jako světelná dioda, svítivá dioda, ojediněle svítivka. Slangově se nazývá ledka.
Diody LED se používaly i dříve- v mnoha zařízeních pro světelnou signalizaci (kontrolky, displeje). Nyní už je potkáme úplně všude jako běžný světelný zdroj ve světelné reklamě, v domácnosti, v dílnách, v obchodech, v nákupních střediskách, v kancelářích, jako světla aut atd. Diody LED se už v našem životě prosadily a to nenávratně.
Výhody použití LED jsou následující:
- mají asi 10× větší účinnost (svítivost/výkon) než žárovky, asi 2× větší než zářivky (nejmodernější přes 100 lm/W), to je užitečné v zařízeních napájených bateriemi, nebo v úsporných zařízeních.
- mohou vyzářit světlo v požadované barvě bez použití složitých barevných filtrů.
- jejich pouzdro může být navrhnuto k soustředění světla na určité místo. Světelné tepelné (žárovky) a fluorescenční (zářivky) většinou potřebují k soustředění světla vnější optickou soustavu.
- v zařízeních, kde potřebujeme funkci „stmívání“ nemění svou barvu při snížení napájecího proudu, na rozdíl od žárovek, které při snížení napájení vydávají žlutější světlo.
- jsou odolné vůči nárazům a vibracím.
- jsou ideální na použití v zařízeních, kde dochází k častému vypínání a zapínání zařízení, na rozdíl od žárovek, především halogenových, které mohou při častém zapínání a vypínaní snadno shořet, velice náchylné jsou na toto zářivky, u nichž se obvykle přepálí jedno ze žhavicích vláken.
- mají extrémně dlouhou životnost. Jeden z výrobců vypočítal odhadovanou dobu životnosti jejich LED mezi 100 000 a 1 000 000 hodin (neplatí pro výkonné LED, tam mohou být značně menší hodnoty). U zářivek je obvyklý údaj 30 000 – 50 000 hodin a u typických žárovek 1 000 – 2 000 hodin.
- nejčastější příčinou jejich selhání je postupný úbytek jasu, na rozdíl od žárovek, u kterých se nejčastěji přeruší vlákno.
- velice rychle se rozsvítí. Typický červený LED indikátor se rozsvítí v řádu mikrosekund.
- LED používané v telekomunikačních zařízeních mohou mít tyto doby i mnohonásobně kratší.
- jsou velice malé a snadno mohou být osazeny do desky plošných spojů.
- neobsahuji rtuť (na rozdíl od zářivek).
Na rozdíl od žárovek, u kterých nezáleží na polaritě napájecího napětí a jsou schopny tedy pracovat na střídavé napětí, LED zapojené nesprávným způsobem nepracují. Když je napětí na P-N přechodu diody zapojené správně, říkáme že je zapojena v propustném směru a v tomto stavu skrz ni prochází proud. Když je zapojené opačně než má být, říkáme že je zapojená v závěrném směru a neprochází skrz ni téměř žádný proud a ani nevyzařuje žádné světlo. Proud v propustném směru u nízkopříkonových LED se pohybuje od 1-2 mA, u standardních LED 10~25 mA až po proudy nad 1 A u speciálních LED používaných v osvětlovací technice. Některé LED jsou schopny pracovat se střídavým napětím. V takovém případě jsou ale rozsvíceny jen polovinu periody, ve které jsou polarizovány propustně. Periodicky se tak rozsvěcují a zhasínají s frekvencí střídavého zdroje. Řešením pro odstranění tohoto jevu může být antiparalelní zapojení dvou diod. Nejspolehlivěji lze zjistit polaritu vývodů LED nahlédnutím do katalogového listu výrobce.
Obecně platí: čím vyšší proud, tím jasněji dioda svítí. Nejjednodušeji (a nejčastěji) lze proud diodou nastavit pomocí předřadného odporu (je zapojen v sérii s diodou LED). K regulaci jasu LED je možné použít i jednoduchý regulátor s tranzistorem.
Důmyslnější způsob regulace využívá pulzně šířkovou modulaci. Tehdy diodou LED protéká pulzní proud. Pulzy musejí mít vyšší frekvenci, než je lidské oko schopné zachytit, což vyvolá zdání konstantního svitu. Změnou střídy těchto pulzů pak měníme jas. Pulzně šířková regulace se používá při napájení výkonových diod LED, kde tepelná ztráta na předřadném rezistoru by značně snižovala účinnost napáječe.
Je-li k dispozici dostatečně velké napětí, lze propojit několik LED do série pouze s jedním omezujícím rezistorem. Paralelní zapojení je obvykle problém.
Vícebarevné LED obsahují minimálně dvě paralelně nebo opačně polarizované a zapojené diody, kdy každá je jiné barvy (typicky červená a zelená). Tím je umožněno zobrazit dvě různé základní barvy nebo rozsah škály barev namíchaný změnou poměru svitu jednotlivých LED, po kterou jsou rozsvíceny. Jiné zase obsahují sadu diod rozdílných barev uspořádaných do skupin zapojených se společnou anodou nebo katodou. Zde můžeme dosáhnout širší škály různých barev bez toho, že bychom museli měnit polaritu napájení (např. často používaná RGB LED – červená, zelená a modrá).
LED obvykle stále svítí, když skrze ně prochází proud, jsou ale dostupné i blikající LED. Ty mají stejný technologický základ, navíc obsahují klopný obvod, který způsobí, že LED bliká (typicky s periodou jedna sekunda). Nejběžněji jsou k dostání v červené, žluté nebo zelené barvě. Většina jich svítí pouze jednou barvou, ale jsou k dostání i vícebarevné.
Existují speciální typy LED se zabudovanými rezistory. Můžeme tak ušetřit místo na desce plošných spojů. To může být zvlášť užitečné při konstrukci prototypů, nebo při změnách zamýšleného zapojení (když potřebujeme udělat změny už na hotové desce). Často se yužívají pro indikaci v automobilové technice, kde mají vestavěný předřadný odpor pro 12 V.
Např. v dálkovém ovládání od televize již léta můžeme vidět infračervené LED. Také se používají v IrDA, pro komunikaci elektronických zařízení na malé vzdálenosti. Pouhým okem toto záření není vidět, ale protože CCD snímače v digitálních kamerách jsou na toto záření citlivé, jsou infračervené LED nedílnou součástí některých bezpečnostních kamerových systémů.
Pro speciální účely se vyrábí ultrafialové LED. Tyto LED jsou instalovány v zařízeních pro kontrolu ochranných prvků bankovek, nebo jiných dokumentů.
