Эволюция функциональности и дизайна светодиодных LED фар. Led фары что такое


Светодиодные фары: преимущества и недостатки. Особенности LED-оптики 

Всем привет. Сегодня на ФараИнфо хочу поговорить о светодиодах, точнее сказать о светодиодных фарах. В этой статье я собираюсь взвесить все "плюсы" и "минусы" светодиодной оптики для того, чтобы понять так ли хорош этот инновационный источник освещения и есть ли смысл за него переплачивать.

Светодиоды уже давно прочно вошли в нашу жизнь, а светодиодная автомобильная оптика уже почти 10 лет радует глаз тех, у кого она есть, и вызывает зависть у тех, кто не может себе этого позволить. Однако, как показала практика и многолетний опыт использования, нет ничего совершенного и то, что на первый взгляд кажется безупречным, после более детального изучения может оказаться не таким уж идеальным.

Все вы помните как постепенно интегрировалась светодиодная оптика в нашу жизнь. Это казалось чем-то немыслимым, небольшие светоэлементы излучали большое количество света, не имея при этом привычной нам спирали (нити), которая встречается во всех лампах накаливания. Сегодня светодиодные лампы получили широкое применение и встречаются повсеместно от обычного настольного светильника до автомобилей, они есть почти в каждом доме и мобильном устройстве.

Ввиду очевидной выгоды, о которой я расскажу чуть позже, все больше автопроизводителей отказываются от ламп накаливания. Причем если раньше светодиодные фары можно было встретить только в премиальном сегменте, то сегодня они полным ходом устанавливаются на бизнес-модели и не только. В области светодиодной оптики и прочих лазерных технологиях преуспели такие автобренды как: Audi, Mercedes, BMW, Volkswagen и не только...

Актуально: Можно ли ставить светодиодные лампы в фары головного света? Какой штраф за LED-светодиоды?

Постепенно светодиоды вытесняют практически все лампы накаливания, причем не только в фарах головного света, но и в задних. LED-оптика отлично подходит для ДХО, она потребляет минимум энергии и обеспечивает прекрасную видимость ТС на дороге в любую погоду. Стоить отметить тот факт, что если обычные галогенки "сдались" практически сразу, то ксеноновые лампы до сих пор являются основными конкурентами для светодиодных модулей. Секрет в том, что ксенон также может обеспечить яркое свечение, кроме того установка ксенона не составляет большого труда и выполняется даже в домашних условиях. Но несмотря на все плюсы и минусы ксенона, шансов у него немного и уже очень скоро он как и галогенки канет в лету и станет историей, так как при всех его плюсах он имеет массу недостатков.

Что ж давайте рассмотрим чем же так хороши эти светодиодные фары?

Яркий свет безопасный для глаз. При относительно небольших размерах светодиоды могут обеспечить яркое свечение, потребляя при этом минимум энергии.

Экономия энергии = экономия топлива. Благодаря низким энергозатратам, генератор не получает такой нагрузки как во время работы с обычными фарами, следовательно, двигатель работает "без напряга", а значит — получаем экономию топлива.

Компактные размеры и дизайн. Благодаря компактности, светодиоды можно расположить как угодно, а сами фары как передние, так и задние фонари можно уменьшить в размерах. Также этот факт дает больше возможностей для дизайнеров, которые теперь могут воплотить в жизнь любую, даже самую невероятную идею.

Адаптивные фары. Адаптивность, со светодиодами реализовать намного проще и благодаря небольшим их размерам, а также возможности регулировать интенсивность светового луча за счет изменения напряжение на отдельном светодиоде. В итоге освещение можно отрегулировать настолько "тонко", что подсвечиваться будет лишь та область, которая должна быть освещена. Это также положительно сказывается и на безопасности движения, так как благодаря адаптивности и разумному распределению света, встречный поток не ослепляется.

Хотя в то же время проведенные исследования доказали обратное, кому интересно вот ссылка на статью: Эксперты установили, что светодиодные фары слепят водителей!

Нагрев. Речь в данном случае не о том, что светодиоды быстрее разгораются, нежели ксеноновые лампы. Нет! Речь о том, что во время работы светодиодные фары не греются вообще. Этот факт позволяет инженерам не задумываться над тем сколько светодиодов и какой мощности установить в ту или иную фару.

Срок службы светодиодов. Кроме прочего, светодиоды оказались самыми долгоиграющими среди всех источников освещения. Как заявляют некоторые производители, их модули способны работать 30-50 тысяч часов. Для сравнения ксенон может похвастаться лишь 2 тысячами, а галоген и того меньше, порядка 300-500 часов. Это выгодно, поскольку этого ресурса хватит на многие годы эксплуатации.

Герметичность. Холодный, в прямом смысле слова свет LED-фар, позволяет избежать таких "болячек" как запотевание фар, выгорание отражателя, помутнение и т. д., которыми "болеют" практически все без исключения фары. Все из-за того, что светодиоды не выделяют тепла и позволяют сделать блок-фару абсолютно герметичной. В результате получаем надежные фары, способные светить годами без потери производительности, и ухудшения внешнего вида.

Скорость. Нет, на скорость светодиоды, к сожалению, не влияют, речь в данном случае о том, что для включения им нужно меньше времени нежели ксеноновым лампам и даже обычным галогенкам. Все вы знаете как долго "разгорается" ксенон, это все замечали, и я думаю, среди вас не мало есть тех, кого это порядком раздражает. Так вот со светодиодами у вас такого не будет. Вы моментально получаете то, что вам нужно, ближний или дальний свет.

Теперь давайте о недостатках, а они, к сожалению, имеются...

Цена. Первый и самый главный минус — это стоимость. К сожалению, на сегодняшний день LED-лампы да и фары в целом являются дорогим удовольствием, за которое приходится серьезно переплачивать. Недавно я писал об этом в статье: Ультрасовременная и супердорогая LED-оптика Renault Kaptur, рекомендую прочесть, думаю, вам будет интересно. Причина такого ценообразования заключается в том, что производство светодиодов, а также светодиодных фар очень затратное. Поэтому, как и все инновационное, светодиодная оптика пока что стоит весьма дорого.

Неремонтопригодность. Под этим большим и трудновыговариваемом словом подразумевается то, что если с вашей фарой на светодиодах что-то произойдет, то починить вам ее не удастся. Она неразборная и предусматривает полную замену, а это опять же «бьет по карману», так как цена светодиодной фары очень высокая. Безусловно, "наш человек" найдет выход даже из этой ситуации, и скорее всего через пару лет найдутся умельцы, которые научатся чинить даже эти неремонтируемые фары. Даже несмотря на огромный ресурс светодиодной оптики, полностью исключать вероятность того, что в один день она перестанет работать — глупо. Так вот, когда это произойдет, приятного в этом будет мало, поскольку вам придется покупать новую фару, вместо новой лампочки или искать того, кто сможет починить вашу "навороченную" светодиодную фару.

Нагрев. Кто-то подумает, что здесь какая-то ошибка, ведь данный пункт был упомянут в разделе "плюсы". Нет, ошибки здесь нет и то, что в некоторых ситуациях хорошо, в других — плохо. То, что фары не греются вообще — безусловный плюс, однако не в нашем климате. В холодное время года, особенно когда вы едете по заснеженной дороге или по слякоти, которую сменяет мороз, отсутствие нагрева фар является существенным недостатком. Дело в том, что от такой погоды ваши фары попросту замерзнут и покроются слоем льда, который не только ухудшит видимость, но и доставит массу неудобств. Вам придется останавливаться и думать над тем, как и чем очистить ваши замерзшие фары. Ксенон или галоген в данном случае подогревают корпус и растворяют наледь, тем самым очищая фары.

Подведем итоги...

Вроде ничего не забыл!? Думаю, теперь, когда я все разложил по полочкам, вы можете сделать свой собственный вывод относительно того, что для вас светодиодные фары и стоит ли за них переплачивать. Что касается моего личного мнения, то я, безусловно, убежден, что за LED-технологиями будущее. Эпоха ламп накаливания прошла и ксенон, несмотря на свою доступность вымрет рано или поздно как динозавры.

Если ваш карман позволяет вам иметь авто с такими фарами, то вы счастливчик и вам можно лишь позавидовать. Для всех остальных кому светодиодная оптика по-прежнему остается дорогим удовольствием, могу пожелать лишь терпения и побольше оптимизма. Все супер-технологии когда-то стоили дорого, взять хотя бы сотовые телефоны. Когда они только появились, их могли себе позволить лишь очень успешные люди, а сегодня эти девайсы есть практически у всех, даже у низших слоев населения. Со временем светодиоды доберутся и до более массовых моделей и будут доступны каждому, это неизбежно, и таких примеров сотни, если не тысячи.

Спасибо тем, кто дочитал до конца, надеюсь я не зря потратил свое и ваше время, и вы узнали для себя хоть что-то полезное из этой статьи. В качестве благодарности вы можете написать комментарий по теме или поделиться ссылкой на данную статью со своими друзьями в соц. сетях или на тематических форумах. Буду признателен каждому из вас! Всем пока, берегите себя!

Текст принадлежит: farainfo.ru

farainfo.ru

Что такое светодиодные фары для автомобиля?

Буквально недавно мы вам рассказывали о прошлом, настоящем и будущем автомобильной светотехники. Некоторые изобретения, которые были придуманы еще в середине ХХ века используются по сей день. Это говорит о том, что над решением вопроса освещения дороги для автомобиля уже тогда задумывались лучшие умы планеты. Как результат можно привести пример создания ассиметричного пучка света, а в следствие и создание галогенных фар. Однако даже лучшие умнейшие люди не могли предвидеть будущее, потому как с каждым днем ученые трудятся над новыми технологиями, позволяющими усовершенствовать то, что еще десять лет назад казалось идеальным.

Сегодня мы решили вам рассказать о таком виде автомобильной светотехники, как светодиодные фары. Сейчас на этот тип автомобильного света полагают очень много надежд, ведь именно LED-светодиоды начали использоваться одним из самых престижных немецких брендов. Мы уже вам частично поведали об идее Ауди, но подробно тему не разбирали. Ну что же, тогда исправим эту небольшую оплошность.

Смысл использования светодиодных фар

Если «галогенки» – это освещение прошлого столетия, то обычные спиральные лампы можно отнести к вымирающему виду автомобильной светотехники. Но и «ксенон» уже активно вытесняется светодиодами. В прошлой статье мы сказали, что использование LED-освещения пока еще не является массовым, но оно постепенно покоряет сердца автолюбителей. На тематических интернет-ресурсах водители активно рассказывают о том, как они переходят на новый вид освещения, устанавливая светодиодные фары даже на отечественный «автопром». Интересно, что все поголовно рады приобретению и удивляются, как инженеры не пришли к этой мысли раньше. Давайте попробуем разобраться, почему так рады покупкой потребители и в чем смысл использования светодиодов.

Дело в том, что как и положено новому виду освещения, оно намного эффективнее, чем прошлые идеи автомобильной светотехники. Светоотдача почти в два раза выше, чем у галогенных фар. Если «галогенки» показывали светоотдачу в 1100 Lm, то у светодиодов это показатель на 700 Люменов выше. Кроме этого, LED-освещение демонстрирует лучшие показатели энергопотребления, то есть оно использует значительно меньше ресурсов аккумулятора. Температура света очень высока и приравнивается к излучению дневного света. Это практически идеально-белый свет.

К плюсам, безусловно, можно отнести и высокую виброустойчивость, а также светодиоды показали прекрасные результаты тестов относительно защищенности от влаги. LED-диодам не нужно нагреваться в морозные зимние ночи, как тем же «галогенкам». Светодиодные фары практически моментально разгораются на максимальную мощность. Ну и, конечно же, самым важным аспектом выбора такого типа освещения является факт минимального ослепления водителей встречного автотранспорта. Как показывают испытания, именно LED-светодиоды могут быть такими «дружелюбными» с глазами людей, которые смотрят на свет. А если говорить о современных Ауди, фарами которых управляет компьютер, то они и вовсе стараются не попадать в лицо водителю.

Минусы светодиодов

При всех положительных моментах этого вида автомобильного освещения, ее еще не полностью испытали. Как известно, чтобы досконально изучить и получить подробные показатели того или иного испытания, нужно проводить опыты годами. Как мы уже говорили, только в 2013 году немецкий концерн решил «заряжать» свои серийные автомобили светодиодами. Конечно, и до Ауди некоторые водители пробовали перейти на такое освещение, да и после премьеры немцев популярность на светодиодные фары возросла, однако в перспективе LED пока что считается нестабильной и потенциально ненадежной системой. Причинами этому служит некоторые факторы.

Первый и самый важный фактор – это очень высокая температура нагревания. Светодиодные фары могут греться больше, чем на 120 градусов по Цельсию. В идеале, для охлаждения LED-системы устанавливаются мини-вентиляторы. Вторая причина ненадежности – со временем фары могут демонстрировать ухудшение видимости, как, к слову, и ксеноновые фары. Что касается стоимости, то дневные ходовые огни минимально обойдутся покупателю примерно в 200—250 американских долларов. Если вы считаете, что еще рано переходить на LED, то подождите с пяток лет лазерных фар, принцип которых мы раскрывали в предыдущей статье.

nrc-drive.ru

Светодиодные фары | Плюсы и минусы

Вопрос от читателя.

«Доброго дня этому сайту, автору и читателям. Замечательный сайт просто автовикипедия. Сейчас подбираю для себя новый автомобиль, и попутно возникает много вопросов. Сегодня задам один из них вам и вашим читателям. В доп.оборудовании многих  автомобилей сейчас идет такая строчка как светодиодные фары! Причем машина с ними стоит дороже, чем с обычными фарами! Если смысл переплачивать за них? Как вы думаете? С наилучшими пожеланиями развития сайта, Вадим.»

Интересный вопрос Вадим, читайте ответ ниже…

Светодиодные фары | Плюсы и минусы

Светодиоды это новая технология, причем, сейчас она применяется повсеместно не только в автомобилях, но и в домах, различных электронных устройствах, начиная от сотового телефона, заканчивая LED телевизорами. Лично я думаю будущее именно за светодиодами.

Светодиоды подразделяются на обычные, берут очень и очень мало электроэнергии, но и светят не так ярко.

светодиоды обычные

И сверхяркие – новое поколение светодиодов, потребление энергии чуть выше, но и световой поток выше в разы. Превосходят обычные лампы накаливания.

светодиоды сверхяркие

В машинах сейчас также применяются. Есть два назначения.

1) Это ходовые огни. Причем есть как спереди, так и сзади полностью светодиодные. А есть только спереди светодиодные, а сзади обычные лампы накаливания.

2) Это основное освещение. То есть помимо ходовых огней, это ближний и дальний свет. Как например, у KIA Quoris, у нее не только ходовые огни но и фары полностью светодиодные (или LED).

Плюсов у светодиодных фар много

Первое это конечно энергопотребление. Если равнять с обычными лампами накаливания, то разница может достигать десятки раз. Причем сила светового потока будет намного выше, чем у обычных ламп накаливания, (сверхяркие светодиоды). Если потребления электричества меньше, то соответственно нагрузка на генератор также ниже. А это позволит экономить в топливе. Однако не стоит ожидать, что экономия будет составлять «литры» топлива, скорее всего это десятки – сотни граммов.

Второе. Это срок службы. Светодиоды служат намного дольше, чем обычные лампы накаливания. А это значит можно надолго забыть об их замене.

Третье. Светодиоды намного эстетичнее, чем обычные лампы. Светодиоды могут иметь форму ленты, и из них можно составлять различные геометрические объекты. Что сейчас и делают многие производители автомобилей. В основном это светодиодные реснички фар (как у AUDI A4 или Hyundai Solaris нового поколения).

Но минусы светодиодных фар также существенны

Первый минус это — конечно же цена. Светодиоды предлагают как доп. оборудование. Причем не дешевое доп.оборудование.

Второе – если светодиоды перегорят, а такое тоже бывает, то ремонт такой фары будет стоить намного дороже.

Теперь отвечу на ваш вопрос Вадим. Брать светодиодные фары, как «допы», сейчас особого смысла нет. Экономия топлива с такими фарами будет минимальной (порядка 100 мл. топлива на 100 км), а вот стоять, я уверен они будут дорого. Это лично мое мнение. Так как, современный мир не стоит на месте и развивается быстрыми темпами. То светодиодные фары, скоро станут нормой для всех производителей. Но пока, доплачивать за них рано. Хотя можете поставить в противотуманки как я например.

avto-blogger.ru

Эволюция функциональности и дизайна светодиодных LED фар

Высокая стоимость и сложные принципы работы стали препятствием для успешного продвижения светодиодных LED ламп. Несмотря на некоторые яркие примеры использования LED технологий в автомобильных фарах, степень их внедрения по-прежнему остаётся низкой, особенно по отношению к уровню потребления твердотельного освещения (SSL) для общей иллюминации. Однако благодаря своим функциональным возможностям, таким как матрица управления лучом, новая технология сможет вырваться на передний план.

Между общим и автомобильным освещением существуют некие параллели. Все мы ещё помним традиционную вольфрамовую нить электрической лампочки. Производство и импортирование ламп накаливания на 40 Вт и 60 Вт, часто используемых в большинстве американских домов, было запрещено в США в конце 2013 года. А лампочки на 75 Вт и 100 Вт были ликвидированы в 2012 году.

Причиной таких решений стала потребность в более эффективном электрическом выходном сигнале, которую инициировало управление по охране окружающей среды США. Основной причиной столь кардинальных перемен была необходимость снизить потребление электроэнергии. Таким образом, твердотельный светодиодный эквивалент, требующий лишь одну восьмую мощности, чтобы генерировать выход равного объёма люменов, проложил свой путь в современный мир.

Эта последовательность эволюционных перемен от раскалённой добела электрической лампочки до твердотельного освещения, является аналогом текущей миграции, происходящей в автомобильной промышленности, в частности в сфере освещения. В то время как красные светодиоды вот уже более 10 лет используются для подсветки стоп-сигналов и задних габаритов, подсветка внутреннего интерьера автомобиля и передних фар вышла на новый уровень развития.

На сегодняшний день светодиоды составляют более 70% внутренних индикаторных ламп и более 45% освещения приборной панели автомобиля. Сравните это с дневными ходовыми огнями, в которых светодиодов более чем 55%, и фарами, где светодиодные LED лампы используются приблизительно на 5%. Почему же светодиодные фары не пользуются повышенным спросом, так как светодиоды, используемые в иных формах автомобильного освещения?

Вся ирония в том, что хотя фары ближнего и дальнего света, а также противотуманные фары являются потенциальным местом применения светодиодных ламп, они по-прежнему мало оснащены ими. Одной из основных причин этого парадокса является высокая стоимость LED ламп, которая делает невозможной их реализацию по той цене, которую потребитель готов заплатить. Цена светодиодов может быть на 100% выше стоимости галогенных фар и в 1,5 раза больше, чем стоимость ксеноновых ламп. Кстати, первые ксеноновые фары появились на BMW 7 серии 1991 года.

Светодиодные фары

Прежде чем углубиться в причины низкого коэффициента внедрения, полезно понять, почему многие водители, и даже OEM-производители, предпочитают продукты светодиодного освещения. Они включают в себя, но не ограничиваются, следующим:

  1. Функциональность и гибкость дизайна. Благодаря своей конфигурации и неимоверному дизайну светодиоды обеспечивают широкий диапазон затемнения. Это связано с тем, что человеческий глаз очень чувствителен к небольшим отклонениям в электрическом выходном сигнале.
  2. Энергосбережение и снижение выбросов CO2. Светодиоды не только обладают лучшей энергетической эффективностью, тем самым уменьшая затраты энергии, необходимой для их питания, но они также имеют долгий срок жизненного цикла.
  3. Стоимость. Это может показаться парадоксальным, но из-за низких потребительских показателей производители LED продукции снизили стоимость на светодиоды и улучшили их качество и эксплуатационные данные.
  4. Нормативный аспект. Правительственные постановления, которые устанавливают требования к дневным ходовым огням и фарам, а также к другим видам освещения автомобиля, увеличили спрос на светодиодное освещение.

Ни для кого не секрет, что Audi считается лидером, когда дело доходит до использования светодиодов в освещении экстерьера автомобиля. Знаменитые «брови» на фарах очень заметны любому, кто видит их в зеркале заднего вида. Компания была первой, кто использовал светодиодные фары на Audi R8 2004 года выпуска. Кроме всего прочего, Audi хорошо известна своими матричными фарами, которые могут направлять луч.

Где устанавливаются светодиоды

Из-за своей люминесценции светодиодные фары помещаются между галогенными и газоразрядными лампами. Они способны обеспечивать гораздо больше сфокусированных лучей, а также создавать различные фигуры. Благодаря своим малым размерам, светодиоды позволяют автомобильным производителям создавать все виды форм и сборок, которые бы идеально соответствовали их моделям.

Хотя светодиоды не излучают тепло, когда загораются, они всё же создают определённое количество тепла в нижней части излучателя, создавая тем самым потенциальную опасность для соседних узлов и кабелей подключения. По этой причине светодиодные фары нуждаются в системах охлаждения, таких как радиаторы или вентиляторы, предотвращающие их плавление. Эти системы охлаждения располагаются в моторном отсеке, который сам по себе не является достаточно прохладным местом, способным поддерживать необходимую температуру. Вследствие этого светодиодные фары довольно сложно спроектировать и внедрить в автомобиль.

При всей своей многофункциональности светодиоды не могут оставаться единственной альтернативой для следующего поколения фар. Недавно стало известно, что Audi R8 теперь имеет дополнительный лазер дальнего света. Эта система просто великолепна во всём, что касается «неослепляющего» дальнего освещения, которое может оставаться включенным при встречном движении автомобилей. Специальное устройство внутри фары изменяет освещение с дальнего на ближний только в радиусе встречного авто. Остальная же часть дороги, освещённая дальним светом, находится в прекрасной видимости. По сравнению со светодиодными LED фарами, лазерный прожектор Audi может бросить свой луч на расстояние до 600 метров.

Интегральные микросхемы

В отличие от ламп накаливания, которые создают световой поток, путём передачи электрического тока через их нить, для запуска работы светодиодов требуются специализированные интегральные схемы драйверов (ICS). Одной из ключевых характеристик драйвера такой схемы является способность адекватно приглушать освещение светодиодных фар. Поскольку светодиоды управляются постоянным током, уровень которого пропорционален их яркости, изменять яркость светодиодов можно путём регулирования тока светодиодов. Делается это двумя способами:

Первый метод – это аналоговое диммирование, при котором уровень постоянного тока светодиодов снижается пропорционально. Уменьшение тока светодиодов может привести к изменению их цвета или к неточному контролю тока светодиодов.

Второй метод – цифровой или так называемый способ широтно-импульсной модуляции (ШИМ). С помощью данного метода, светодиод переключается при частоте 100 Гц и выше, которая не воспринимается человеческим глазом. Скважность импульсов на ШИМ пропорциональна яркости светодиодов, в то время как ток светодиодов остаётся на уровне, заданном интегральной схемой, сохраняющей постоянный цвет светодиода при высоком коэффициенте яркости. В некоторых приложениях этот метод ШИМ диммирования можно использовать с соотношением 3000:1.

В случае светодиодов высокой яркости, линейные интегральные микросхемы драйверов способны выдавать достаточный ток и напряжение для различных типов LED конфигурации в топологии преобразования, которой достаточно для диапазона входных напряжений и требуемого выходного напряжения. Такая микросхема, как правило, наделена следующими качествами:

  • широкий входной диапазон напряжения;
  • широкий выходной диапазон напряжения;
  • высокая эффективность преобразования;
  • чёткая регулировка тока светодиодов;
  • малошумный постоянно-частотный режим;
  • независимый контроль приглушения света;
  • широкий диапазон регулирования яркости;
  • компактное устройство с минимальным числом внешних компонентов.

Давайте более детально рассмотрим одну интегральную микросхему драйвера для светодиодов в обычной фаре. Новый LT3965 имеющий диапазон входного и выходного напряжения в 80 вольт, может обеспечить постоянный ток и выполнять функцию преобразователя постоянного напряжения. Эта топология позволяет LT3965 управлять сильноточными светодиодами. В нём также находится силовой N-канальный MOSFET транзистор номинальной мощностью от 84 вольт при токе 3.3 ампера, который управляется внутренней регулируемой 7.15 вольтовой подачей.

Фиксированная частота и архитектура токового режима способствуют стабильной работе в широком диапазоне питания и выходном напряжении. Вход цепи обратной связи FB служит в качестве ввода для некоторых защитных функций, а также даёт возможность преобразователю генерировать как постоянный источник напряжения. Частотный регулировочный вывод позволяет пользователю запрограммировать частоты от 100 кГц до 1 МГц, чтобы оптимизировать эффективность, производительность, или размер внешних компонентов.

Несмотря на низкий уровень внедрения светодиодных LED фар, прогресс их эксплуатационных характеристик становится слишком заманчивым для автомобильной промышленности. К этим достоинствам можно отнести повышенную безопасность водителя, гибкий стайлинг кузова, экономию энергии и шикарный внешний вид автомобиля, вызывающий желание купить его. Будьте внимательны, когда едете в своём авто, потому что скоро в зеркале заднего вида вы увидите значительно большее количество «симпатичных глазок».

rusavtoplus.ru

Как работают светодиодные фары LED? | АвтоМИР

Ксеноновые фары в своё время стали чуть ли не революционным решением в головном свете автомобиля — они гораздо лучше галогеновых ламп освещают дорогу, производят приятный естественный белый свет, потребляя меньше энергии, и служат гораздо дольше. Светодиодные фары, которые используют в основе своей работы светодиоды, выводят все эти принципы и преимущества на следующий уровень. Но светодиодные лампы также могут предложить больше функциональных возможностей. Например, они могут освещать более широкую область дороги при прохождении поворотов, меньше слепят водителей встречного транспорта и в то же время проецируют свет немного выше, освещая дорогу дальше. Но, хотя они, конечно, предлагают больше преимуществ, они могут быть весьма дорогостоящим вариантом на некоторых автомобилях, а ещё дороже Вам обойдётся их замена.

Как работают светодиодные фары, достаточно сложно объяснить, но, говоря простыми словами, они работают за счёт отрицательных электронов, движущихся против положительных «провалов» через полупроводник. Когда свободный электрон попадает в такой «провал», который находится на более низком энергетическом уровне, он теряет свою энергию, которая как раз и высвобождается в виде фотона (мельчайшая фракция, непосредственно представляющая собой свет) в процессе, называемом электролюминесценцией. Умножьте этот процесс на миллионы раз в секунду, и Вы получите непрерывный яркий свет, излучаемый от «фиговины» шириной всего около 2 мм — светоизлучающего диода (LED).

Самый важный аспект, когда речь заходит о светодиодных фарах заключается в том, что они нуждаются в очень низкой мощности для работы по сравнению с классическими галогеновыми лампами. Светодиоды, например, используются на моделях Toyota Prius и других гибридах, в которых электричество играет ключевую роль — и не только для фар. Но первые производственные единицы LED фар были установлены на Audi R8 в 2004 году.

Вообще говоря, светодиодные фары относительно своей мощи свечения укладываются в между галогеном и газоразрядными (ксеноновыми) лампами. Но в то же время они обеспечивают гораздо более сфокусированные лучи, чем даже ксенон, а также могут быть воспроизведены, создавая различные формы потока лучей света. Кроме того, благодаря своим малым размерам, светодиоды позволяют производить с собой больше манипуляций, давая производителям возможность создавать все виды форм и сборок фар, которые только могут позволить их дизайнерские отделы. В общем, больше никаких уродливых купольных отражателей!

Биксеноновая и светодиодная фара Honda Accord

Но есть ещё целый ряд вопросов, которые следует отметить. Например, несмотря на то, что светодиоды не излучают тепло в то время, как они горят, как галогеновые фары, они создают определённое количество тепла в нижней части эмиттера (в основном, в чипе), когда через них проходит электричество, создавая тем самым потенциальный риск для соседних узлов и проводов. Это веская причина, почему светодиодным фарам нужна система охлаждения, чтобы удержать их от плавления. И давайте не будем забывать, что фары расположены в моторном отсеке — не самом прохладном месте машины.

Ещё одна веская причина , почему светодиодные фары сложнее разработать и внедрить в автомобили — они существенно дороже ксеноновых фар и намного дороже галогеновых.

Как работают светодиодные фары LED? Видео 

ФарыФонари автомобиляСравнения Ведь друзья тоже любят интересные статьи!

sate09.ru

Устройство фар автомобиля

Светотехника на машине – основа безопасности и удобства на дорогах. Это такая же неотъемлемая часть транспортного средства, как колёса и руль. В то же время, видов и конфигураций световой техники на машину существует довольно много. В этой статье мы рассмотрим основные типы передних фар и их назначение.

По прямому функционалу передние фары автомобиля можно разделить на отдельные классы:

  • Габаритные огни – предназначены для обозначения габаритов транспортного средства, стоят спереди и сзади.
  • Ближний свет – основные фары, предназначенные для освещения дороги непосредственно перед машиной, светят они ярко, но только на ограниченное небольшое расстояние, около 40–50 метров.
  • Дальний свет – фары, светящие на большое расстояние, на 200-300 метров. Они обеспечивают комфортный световой путь даже на очень большой скорости.
  • Противотуманные фары – дополнительные фары для ухудшенных погодных условий (метель, туман и прочее). При одновременном использовании с ближним светом противотуманки сильно слепят других участников движения.
  • Ходовые огни работают днём для дополнительного обозначения машины. Впервые получили применение в странах Скандинавии и Британских островов, там, где иногда днём освещение недостаточное для полного обеспечения безопасности.
  • Специальные передние световые устройства, вроде раллийных фар, световых искателей, прожекторов и прочее.

Устройство фары

Устройство фары автомобиля примерно одно для всех модификаций. Свечение создаётся за счёт трёх сегментов фары.

Источник света

Излучение лампы не направлено прямо, как фонарь, на самом деле, она скорее светит во все стороны, направляя частицы света на следующий сегмент.

Отражатель

Он бывает разной формы, часто это относительно правильный конус, но может быть множество вариаций в зависимости от конфигурации фары и дизайна передней части машины в целом. Обычно это стекло или пластмасса с небольшим напылением алюминия. Как вполне ясно из внутренней формы слова – основная его задача – отражать, весь свет, который на него попадает. При этом отражении он усиливается. Специальные корректоры в свою очередь ограничивают световую зону, направляя луч света. В плане отражения света можно также выделить три основных подтипа:

  1. Параболический отражатель. Самый простой, дешёвый и распространённый. Это статичная конструкция, отражающая свет горящей лампы. Такую фару нельзя подкорректировать, яркость, интенсивность, направление света в них статичны.
  2. Рефлектор свободной формы (Free Form Reflector). Такой рефлектор разделён на несколько зон (количество их может сильно варьироваться), каждая отражает и направляет свой пучок света. Свет таких фар также статичен, но более отчётлив, меньше светопотеря при рассеивании, значительно меньше вероятность ослепления других водителей или себя.
  3. Линзовая оптика. Свет от лампы в этом случае рассеивается и усиливается специальным эллиптическим светоотражателем, но после этого направляется на второй фокус – специальный щиток, вновь собирающий этот свет. От этой перегородки свет снова рассеивается в сторону линзы, та собирает его, где-то обрезая, где-то перенаправляя. Такая оптика максимально исключает чрезмерную светопотерю и ослепление светом. Линзовая оптика дорога, но очень качественна и обеспечивает максимальную безопасность даже в условиях трудной видимости. Главная проблема – вся эта система довольно динамична, в ходе износа или повреждения стабильность линзы может понизиться, могут возникнуть неисправности, светопотери. В таком случае линза требует специфической корректировки в автосалоне.

    Принцип работы ксеноновых фар

Рассеиватель

Это внешняя часть фары, также из стекла или специального материала. Видели на фото или киносъёмках огромные белые листы на штативе? Назначение автомобильного рассеивателя схожее. Его задачи – защищать фару от внешнего воздействия, а также рассеивать и направлять её свет. Скажем, противотуманные фары светят скорее не прямо вперёд, а как бы «под ноги», вниз — вперёд. Для этих функций форма рассеивателя может быть разной. Несколько иной метод работы у светодиодных и матричных фар, мы рассмотрим эту специфику чуть позже, когда будем говорить о светодиодах отдельно.

Это функциональное распределение фар, одинаковое для любого транспортного средства. Можно их разделить и по принципу устройства. Научный прогресс не стоит на месте, технологи и проектировщики задаются одним важным вопросом: как обеспечить максимальную безопасность и дальность освещения, при этом нивелируя ослепляющим фактором. Также важны принципиально надёжность фары, прочность, длительный ресурс использования, экологичность, не забываем о дизайне.

Виды ламп

Фары по методу действия лампы можно выделить в четыре типа:

  • Лампы накаливания
  • Галогенные
  • Ксеноновые
  • Светодиодные

Лампа накаливания

Самые простые, такие же, как обычные лампочки. Работа её обеспечивается вольфрамовой нитью, помещённой в безвоздушную стеклянную колбу. При подаче напряжения происходит нагрев вольфрамовой нити, что и порождает свет. Такие лампы не очень надёжны, они морально устарели: вольфрам постоянно испаряется с нити. Она утончается, что приводит в итоге к разрыву. Также такие устройства легко темнеют и очень восприимчивы к перепадам напряжения. Они ещё широко используются в быту, но постепенно выходят из употребления по причине множественных недостатков. На транспортных средствах уже не используются.

Галогенные лампы

Также часто используются в быту. Механизм её работы примерно такой же, – накаливание вольфрамовой нити, однако за счёт того, что внутрь колбы закачаны пары галогенов (йода или брома), которые взаимодействуют с атомами вольфрама и не дают последним осесть, они двигаются вокруг нити по спирали, периодически снова к ней прилипая.

Срок службы таких ламп во много раз дольше обычных ламп накаливания. Такие лампы имеют долгий ресурс эксплуатации, Здесь многое зависит от качества и, соответственно, стоимости. Хорошие галогенные лампы могут работать в течение нескольких лет постоянной эксплуатации. В технической документации обычно прописывают небольшие сроки службы, около тысячи часов непрерывной работы и далее, по факту же качественная галогенная лампа может прослужить в два–три раза дольше, чем предполагает срок эксплуатации. Важна здесь также полная исправность проводки в автомобиле. Неполадки с электроникой или аккумулятором сказываются на длительности работы фар.

Ксеноновые лампы (газоразрядные)

Также распространены в автомобильной промышленности. Первыми здесь были, как всегда, немцы – они поставили ксеноновые фары на BMW седьмой серии в 1994 году. Работает такое устройство за счёт нагревания газа ксенона – благородного газа, при нагревании выделяющего множество света. Такие лампы значительно мощнее газоразрядных. Скажем, при мощности в 35 Вт ксеноновая лампа рождает световой поток в 3000–3200 лм, что на треть больше, чем способна выдать галогенная лампа при вдвое большей мощности.

Ксеноновые лампы экономят электричество, выдают много света и долго служат (срок службы ксеноновой фары составит около двух тысяч часов, примерно в два–три раза больше, чем у своего галогенного аналога.), но дорого стоят. В таком устройстве кроме простых трёх агрегатов, о которых мы уже говорили, есть ещё и специальные нагреватели ксенона, состоящие из блока розжига и электронной системы управления температурой и мощностью. Эти механизмы повышают цену на фару в несколько раз.

Светодиоды

В основе светодиодного фонаря – полупроводниковый кристалл, который преобразует электрический ток в свет. Сначала такие устройства появились в промышленной сфере, но теперь они широко интегрированы в быт. В автомобильной промышленности светодиоды начали использоваться для побочного освещения — стоп-сигналы, подсветка приборной доски, освещение в салоне и так далее.

Считалось, что светодиодные лампы недостаточно ярки для установки в головные фары. Сейчас они светят очень ярко за счёт того, что устанавливаются целыми сегментами-сотами внутрь фары. Один светодиод выделяет меньше света, чем ксеноновая лампа, но установленные вместе они вполне покрывают нужное для безопасности количество освещения. Светодиод сам по себе представляет самодостаточный источник света. На некоторых моделях авто светодиодная фара состоит из двух–трёх десятков отдельных диодов. В каждом из них есть линза, кристалл, анод и катод, обеспечивающие постоянно напряжение тока. Перегорание или неисправность одного диода обычно не тащит за собой поломку остальных.

Лазер

Самая новая технология, которую активно развивают, это лазерные фары. Впервые такие фары применили на футуристичном автомобиле BMW i8. Технология фары достаточно проста — лазер светит на линзу с фосфором, который в свою очередь начинает излучать яркий свет, а отражатель направляет этот свет на дорогу.

Они превосходят светодиодные фары по освещению и энергопотреблению, а срок службы сопоставим. Существенным недостатком этих фар является их стоимость, они являются самыми дорогими фарами современности, не менее 10 тыс. евро, за эту сумму можно купить новый бюджетный автомобиль.

Современные разработки

Момент устройства светодиодной фары доведён до технологического абсолюта в фаре матричной. В ней водитель может менять и подстраивать под себя и нужды дорожной ситуации отдельный диод. Такие матричные светодиоды могут индивидуально подстроиться под любую, даже сложную обстановку с видимостью.

Головные лампы на светодиодах появились десять лет назад. Светодиодные фары на машинах становятся всё популярнее по причине того, что у них практически нет недостатков. Они потребляют мизерное количество электроэнергии, их ресурс в несколько раз может превышать срок службы других фар, при соблюдении температурного режима ресурс эксплуатации такой лампы будет от пяти тысяч часов и более. Единственный, но ощутимый минус – дороговизна. На современном автомобильном рынке фары в целом – удовольствие не из дешёвых и приближается к стоимости лазерных фар – за цену светодиодной фары иногда можно купить целый автомобиль, пускай и подержанный. С другой стороны, такая лампа при правильной эксплуатации может прослужить много лет и ни разу о себе не напомнить, что в итоге может вылиться в солиднейшую экономию.

Изначально светодиодные фары ставились на машины премиум-класса, на некоторые модели Cadillac, Audi. Сейчас же некоторые производители делают фары на светодиодах, которые можно поставить на место фар ксеноновых, так что светодиодное освещение теперь можно ставить и на марки, изначально на это не рассчитанные. В целом мнение автомобилистов сходится в том, что светодиодные фары, так или иначе, захватят рынок.

Проблема с недостатком света решена благодаря технологическим новшествам, а цена будет постепенно снижаться под натиском спроса и уменьшения цен на материалы. Возможно, в недалёком будущем большая часть автомобилей будет оснащена именно светодиодными фарами. Но пока, по объективным причинам основой рынка остаются фары ксеноновые и галогенные.

autoleek.ru

История развития и принцип работы светодиодных фар

В наши дни тяжело удивить кого-то светодиодными фарами на своём автомобиле, а году так в 2005 они были скорее предметом роскоши и свои прямые обязанности выполняли в недостаточном объёме.

Итак, далее мы рассмотрим, какую дату можно считать точкой отсчёта эпохи LED оптики и в чём заключаются её принципиальные отличия от традиционных галогенных ламп накаливания.

История развития

Самые первые светодиоды, еще никоим образом не связанные с автомобильной индустрией, были разработаны почти столетие назад, в 1927 году прошлого века. Одним из авторов изобретения, кстати, был советский физик Олег Лосев, проводивший успешные эксперименты с электролюминесценцией. В те годы учёные не смогли теоретически обосновать полученные результаты и о технологии забыли на долгие 40 лет.

В конце 60-х и в 70-х годов началась новая веха развития отрасли, связанная с созданием дешевых светодиодов и началом их промышленного производства. Поскольку в этой статье нас интересуют лишь светодиодные фары, то перенесёмся сразу в 90-е годы. В 1996 году на новом BMW Cabrio впервые появились светодиодные стоп-сигналы, а в 2004 году Audi впервые оборудовало свой автомобиль дневные светом на основе белых светодиодов. Но долгое время подобный тюнинг был чрезвычайно дорогим и при этом технические показали не дотягивали даже до галогенных ламп. И когда в 2008 году общественности был представлен автомобиль Audi R8, передний свет которого был полностью оборудован светодиодной оптикой, люди заговорили о перспективности подобных технологий в автомобилестроении. Вслед за Audi R8 последовали Audi A3 и Seat Leon, отличившиеся более мощной системой при меньшем энергопотреблении. Первой линейкой автомобилей, в конструкции которых лампы накаливания отсутствовали полностью, стали Mercedes S-класса. Начиная с 2010 года LED фары начали быстро дешеветь и стали реальными конкурентами ксеноновым и галогенным лампам.

Принцип работы

LED фара представляет собой сложную конструкцию из нескольких многокристаллических светодиодов, каждый из которых, в свою очередь, состоит из двух простых. Отраженный от всех диодов свет фокусируется с помощью проекционный линзы. Световой экран создаёт границу тени, препятствующий рассеиванию света. Непосредственно сам свет генерируется во время подачи напряжения на кремниевый чип диода. Подобный подход исключает возможность генерации света от энергии тепла, что и позволяет добиться одного из главных преимуществ светодиодных фар — низкого энергопотребления. Среднестатистическая дополнительная фара автомобиля на основе диодов потребляет около 15 Вт, ксеноновая — 25 Вт, галогенная — 65 Вт.

autolynch.ru