Светодиодная оптика

Автомобильные лампы

 

Освещенность дороги в ночное время играет огромную роль для безопасности передвижения на автомобиле. Качественный свет фар позволит водителю вовремя заметить препятствия на дороге, сориентироваться в сложной дорожной ситуации и совершить правильный маневр, чтобы избежать плачевных последствий. Качество освещения во многом зависит от конструкции фар автомобиля и, конечно же, от установленных в них ламп. 

В настоящее время существуют различные типы ламп головного света для современных автомобилей. Они представлены на рынке автомобильной осветительной техники огромным количеством производителей и различаются своими рабочими характеристикам и ценой. Впрочем, все автомобильные лампы для передних фар можно разделить на обычные лампы накаливания, галогенные лампы накаливания и ксеноновые лампы. Также различают лампы ближнего света, лампы дальнего света фар, и лампы, которые могут применяться как для ближнего, так и для дальнего света.

Лампы накаливания 

Самыми простыми и самыми дешевыми источниками света для передних фар являются обычные лампы накаливания. Но в наши дни они практически не применяются. Для изготовления колбы автомобильной лампы такого типа используют силикатное стекло, а ее внутреннюю часть заполняют инертным газом. Обычные лампы накаливания обладают наименьшей светоотдачей (около 800 лм) по сравнению с остальными типами автомобильных ламп. Более того, вольфрам в процессе эксплуатации испаряется и оседает на колбе. В результате такого процесса светоотдача лампы накаливания постепенно уменьшается. Что касается ресурса, то в среднем лампы такого типа светят не более 350 – 500 часов. А с повышением мощности лампы снижается ее ресурс. К недостаткам ламп накаливания также можно отнести сильный нагрев. Получается, что большая часть энергии тратится на выделение тепла. В результате нагрева стекло лампы мутнеет и теряет прозрачность, уменьшая светоотдачу. При этом нагревается и сама фара автомобиля, что сказывается на сроке службы рефлекторов и отражателей фар.


Галогенные лампы

galogen-lampa-bosch-h4-1 jpeg 128x108 q85

Галогенные лампы применяются для передних фар уже давно и, наверное, являются самыми распространенными сегодня. Их колба, как правило, изготавливается из кварцевого стекла и имеет небольшой размер. Внутреннее пространство галогенной лампы заполняют парами галогенов (йода или брома), что позволяет продлить ресурс нити накаливания. Более того, поверхность колбы галогенной лампы не темнеет в процессе эксплуатации. В отличие от обычных ламп накаливания галогенные лампы обладают повышенной светоотдачей и более длительным сроком службы, примерно в два раза. При этом цены на них существенно выше.

Галогенные лампы бывают нескольких типов и могут различаться между собой составом газа, которым наполнена колба, покрытием колбы, количеством нитей накала (одно- и двухнитевые). Для фар ближнего света предназначены однонитевые галогенных лампы (категория H1, H2, H3) с мощностью 50 Вт, а для фар дальнего — с мощность 55 Вт. Более распространенным типом сегодня являются галогенные лампы с двумя нитями накаливания. Они применяются и для ближнего, и для дальнего света. О том, что галогенная лампа относиться к категории двухнитевых будет свидетельствовать обозначение «H4». Стандартная мощность таких ламп — 60/55 Вт (дальний/ближний свет соответственно), световой поток примерно 1550 лм (25-35 лм/Вт), а цветовая температура достигает 3000К (для сравнения цветовая температура Солнца 5000 – 6000К). Также существуют галогенные лампы повышенной яркости, как правило, на 30 – 50 %. Но стоят они дороже. Средний срок службы галогенных ламп составляет 1000 часов.

К недостаткам галогенных ламп можно отнести их чувствительность к вибрациям и ударам, в результате чего может оборваться нить накаливания, и нагрев, как и у обычных ламп накаливания. Галогенные лампы обеспечивают минимально достаточную видимость ночью и за счет сравнительно малой инерционности позволяют быстро и легко переключать дальний и ближний свет, чтобы не слепить водителей встречных машин.

Цена галогенных фар составляет от 20 до 50 долларов США за комплект.

 

Ксеноновые лампы

Ксеноновая лампа — газоразрядная лампа (или HID-лампа), заполненная смесью газов под большим давлением, одним из которых является ксенон. Главная особенность ксеноновых ламп — отсутствие нити накаливания. Излучение света происходит за счет свечения газа в результате электрической дуги, возникающей между двумя электродами. Колба ксеноновой лампы, также как и галогенной, изготавливается из термостойкого кварцевого стекла. Стандартная мощность ксеноновых ламп — 35 Вт. При меньшей мощности по сравнению с галогенными лампами светоотдача у них намного выше. Световой поток около 3200 лм (80-90 лм/Вт). Кроме того, спектр излучения ксеноновых ламп наиболее близок к солнечному спектру. Цветовая температура достигает 4000 – 5000К. У некоторых ксеноновых ламп цветовая температура может быть и выше (до 8000К), но их использование может ухудшить освещенность дороги.

Ресурс ксеноновых ламп намного больше, чем у галогенных ламп. Прослужить они могут до 2500 и даже до 5000 часов. Более того, такие лампы меньше нагреваются и не «боятся» вибраций, поэтому более надежны. Они отлично освещают дорогу в темное время суток даже при плохих погодных условиях (дождь, туман, снег).

Основной недостаток ксеноновых ламп — большая инерционность, порой для полного розжига ламп требуется несколько секунд. Для работы ксеноновых ламп от бортовой сети автомобиля необходимо применение специальных блоков питания, цена за которые доходит до 1000 долларов США за комплект.

Цена качественных ламп ведущих производителей составляет 40-100 долларов США за штуку.

 

Светодиодные лампы

диоды

Светодиод или светоизлучающий диод (англ. LED Light-emitting diode) – полупроводниковый прибор, создающий оптическое излучение при пропускании через него электрического тока.

Применение светодиодов в головном свете фар стало возможно сравнительно недавно, когда были изобретены светодиоды со светоотдачей более 100 лм/Вт. Они обладают отличными рабочими характеристиками.

Преимуществами светодиодов является:

- высокая светоотдача, превосходящая даже ксеноновые лампы;

- практически мгновенное быстродействие

- не восприимчивость к вибрационным нагрузкам;

- большой срок службы, более 50000 часов (более 5 лет непрерывной работы), что соответствует сроку службы автомобиля.

 

В настоящее время светодиоды имеют относительно высокую цену, но она себя оправдывает, учитывая указанные преимущества.