Ventajas y desventajas de los faros LED

Los diodos emisores de luz (LED) se han utilizado en electrónica de radio durante mucho tiempo. Allí se utilizan, por ejemplo, en relés ópticos u optoacopladores para la transmisión de señales sin contacto a través de un canal óptico. Los controles remotos de los electrodomésticos también envían señales mediante LED infrarrojos. Las bombillas que se utilizan para la indicación y la iluminación en los electrodomésticos y todo tipo de dispositivos también suelen ser LED. Un diodo emisor de luz es un elemento semiconductor en el que, cuando la corriente pasa a través de una unión pn, se produce una recombinación de huecos de electrones. Este proceso va acompañado de la emisión de fotones de luz.

A pesar de la capacidad de emitir luz, los LED aún no se han utilizado para la iluminación. Hasta hace poco. Todo cambió con la llegada de los componentes superbrillantes, que eran adecuados para crear dispositivos de iluminación. Desde entonces, la tecnología de iluminación basada en LED comenzó a entrar en nuestras vidas y a desplazar no solo a las bombillas incandescentes, sino también a las denominadas de bajo consumo.

Aplicación de la tecnología LED en automóviles

El avance tecnológico no ha pasado desapercibido para los fabricantes de automóviles. Los LED potentes y, al mismo tiempo, en miniatura permitieron desactivar los innovadores faros de los automóviles. Al principio comenzaron a usarse para luces de estacionamiento, luces de freno, giros, luego para luces bajas. Más recientemente, también han aparecido los faros LED de luz alta. 

Si al principio los faros LED se instalaron exclusivamente en modelos caros, recientemente, a medida que el costo de la tecnología se ha abaratado, también han comenzado a aparecer en automóviles de clase media. En los modelos económicos, el uso de LED todavía se limita a fuentes de luz auxiliares, por ejemplo, luces de posición o de marcha.

Pero los amantes del tuning tienen ahora una nueva oportunidad de distinguir su coche del resto con la espectacular retroiluminación LED de la parte inferior, el logotipo y los números. El color se puede elegir a tu gusto. Con la ayuda de tiras de LED, es conveniente resaltar el maletero o reemplazar completamente la iluminación de la cabina.

Dispositivo de faro LED

El objetivo principal de los desarrolladores de faros de automóviles es proporcionar el máximo rango de iluminación, eliminando al mismo tiempo el efecto deslumbrante para los conductores que se aproximan. La calidad, la resistencia y la durabilidad también son importantes. La tecnología LED amplía enormemente las posibilidades de los diseñadores de faros.

Aunque un LED individual es menos brillante e incluso más debido a su pequeño tamaño, en un faro se pueden colocar un conjunto de docenas de estos LED. Juntos proporcionarán suficiente iluminación de la superficie de la carretera. En este caso, un mal funcionamiento de uno o dos componentes no provocará un fallo total del faro y no afectará críticamente el nivel de iluminación.

El elemento LED de buena calidad puede funcionar durante 50 mil horas. Son más de cinco años de trabajo continuo. La probabilidad de falla de dos o más componentes en un faro es extremadamente pequeña. En la práctica, esto significa que lo más probable es que nunca necesite cambiar un faro de este tipo.

La fuente de alimentación del faro LED no se suministra directamente desde la red de a bordo, sino a través del estabilizador. En el caso más simple, puede usar un diodo rectificador más una resistencia que limita la corriente que fluye a través del LED. Pero los fabricantes de automóviles suelen instalar convertidores más sofisticados que maximizan la vida útil de los componentes LED. 

Control automático de faros LED

A diferencia de las lámparas incandescentes y de descarga de gas, que se caracterizan por cierta inercia, los LED se encienden y apagan casi instantáneamente. Y dado que la luz del faro se compone del flujo luminoso de los componentes individuales, esto hace posible adaptar rápidamente la iluminación dependiendo de la situación del tráfico, por ejemplo, cambiar de luz alta a luz de cruce o apagar elementos LED individuales para que para no deslumbrar a los conductores de los coches que se aproximan.

Ya se han creado sistemas que permiten controlar los faros de forma automática, sin intervención humana. Uno de ellos utiliza cortinas que, con la ayuda de un motor eléctrico, cubren parte de los LED. Las cortinas están controladas por una computadora y la detección del tráfico que se aproxima se realiza mediante una cámara de video. Una opción interesante, pero muy cara.

Más prometedor es un sistema en el que cada elemento tiene un fotodetector adicional que mide su iluminación en estado apagado. Este faro funciona en modo pulsado. La alta velocidad le permite encender y apagar los LED a una frecuencia imperceptible para el ojo humano. Se ha diseñado el sistema óptico del faro, resulta que cada fotocélula recibe luz exterior únicamente en la dirección en la que brilla el LED correspondiente. Tan pronto como el fotodetector fije la luz, el LED se apagará inmediatamente. En esta opción no se necesita ni ordenador, ni cámara de vídeo, ni motores eléctricos de combustión. No se requieren ajustes complicados. Y por supuesto el costo es mucho menor.

Ventajas

1. Los elementos LED son pequeños. Esto abre un amplio abanico de posibilidades de aplicación, colocación y diseño.
2. Bajo consumo de energía y alta eficiencia. Esto reduce la carga en el generador y ahorra combustible. La alta eficiencia energética será especialmente útil en los vehículos eléctricos, donde ahorrará batería.
3. Los LED prácticamente no se calientan, por lo que se puede colocar una gran cantidad de componentes LED en un faro sin riesgo de sobrecalentamiento. 
4. Larga vida útil: unos cinco años de funcionamiento continuo. A modo de comparación: las lámparas de xenón no funcionan más de tres mil horas, y las lámparas halógenas rara vez alcanzan las mil.
5. Alto rendimiento. La respuesta más rápida de las luces de freno LED en comparación con las halógenas mejora la seguridad en la conducción.
6. La capacidad de crear faros con control de iluminación automático dependiendo de la situación en el camino.
7. Alta calidad. El diseño sellado hace que el faro sea resistente al agua. Tampoco le teme a las vibraciones ni a los temblores.
8. Los faros LED también son buenos desde el punto de vista medioambiental. No contienen elementos tóxicos, y al reducir el consumo de combustible, a su vez, se reduce la cantidad de gases de escape.

Limitaciones

1. La principal desventaja de los faros LED es el alto costo. Aunque está disminuyendo gradualmente, los precios todavía muerden dolorosamente.
2. La baja disipación de calor mantiene frío el cristal del faro. Esto evita que la nieve y el hielo se derritan, lo que afecta negativamente a la eficiencia de la iluminación.
3. El diseño del faro es inseparable, lo que significa que en caso de avería habrá que cambiarlo por completo.

Conclusión

Entre los conductores, la pasión por las lámparas de xenón aún no ha disminuido, y las tecnologías LED ya son cada vez más fuertes. Las ventajas de los faros LED son obvias y no hay duda de que con el tiempo serán más asequibles y podrán reemplazar seriamente al xenón y los halógenos.

Y en el camino están los faros de los automóviles con tecnología láser. Y ya se han creado las primeras muestras. Los faros láser, como los faros LED, tienen una larga vida útil y los superan en términos de nivel de iluminación. Sin embargo, no tiene sentido hablar de ellos en serio todavía: en términos de costo, uno de esos faros es comparable a un automóvil nuevo de clase económica.