Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №3 (137) январь 2017 г.

Дата публикации: 20.01.2017

Статья просмотрена: 89 раз

Библиографическое описание:

Мячникова Н. Н. Обзор светодиодных фар // Молодой ученый. — 2017. — №3. — С. 127-129. — URL https://moluch.ru/archive/137/38399/ (дата обращения: 23.05.2018).



Светодиоды, или светоизлучающие диоды (СИД, в английском варианте LED — light emitting diode) — полупроводниковый прибор, излучающий некогерентный свет при пропускании через него электрического тока (рисунок 1). Работа основана на физическом явлении возникновения светового излучения при прохождении электрического тока через p-n-переход. Цвет свечения (длина волны максимума спектра излучения) определяется типом используемых полупроводниковых материалов, образующих p-n-переход. Излучаемый свет лежит в узком диапазоне спектра, его цветовые характеристики зависят от химического состава использованного в нем полупроводника. Основными параметрами светодиодов являются мощность (мощные светодиоды предполагают мощность 1–100 Вт.), цветовые характеристики (сверхяркие светодиоды могут иметь зеленый, синий и иные цвета), угол освещения, нагрев, вес и энергопотребление (мощные светодиоды обычно более энергозатратны, чем обычные) [1].

Рис. 1. Схема светодиода

Светодиодные лампы для автомобиля имеют мощность 30 Вт, освещенность 3600 лк (сопоставимо с ксеноновой лампой) и время работы до 30 000 часов. Стоимость мощных светодиодных ламп составляет от 4 000 рублей за пару. Это обусловлено, что чем меньше мощность светодиодной лампы, тем хуже она освещает. Ставить дешевые светодиодные лампы в ближний свет или противотуманки — бессмысленно. Светодиоды светят, но не освещают. Не стоит думать, что дешевые светодиоды хорошо светят [2].

1. Устройство светодиодных световых приборов

Для использования в целях освещения светодиоды должны быть объединены в систему, включающую оптику, драйверы, источники питания и теплоотводы. Все названные компоненты присутствуют в световом приборе (рисунок 2).

Рис. 2. Светодиодный световой прибор

Светодиодный световой прибор представляет собой систему, состоящую из светодиодов, источников питания и преобразователей напряжения, драйверов светодиодов, цепей контроля и управления, устройств для отвода тепла, а также линз и других оптических устройств для смешивания, рассеивания и выведения света [3].

2. Преимущества и недостатки светодиодных фар

Преимущества:

– Долгий срок службы (от 25 до 50 000 часов работы, для примера галогеновые лампы служат 500 часов, ксенон — 2500 ч)

– Низкое энергопотребление (потребляемая мощность 3,5 Вт; галоген потребляет 55 Вт, а ксеноновые лампы — 35 Вт)

– Возможность создания адаптивных фар, что у галогенных ламп невозможно в принципе, а у ксенона выходит дорого и сложно.

– Свет светодиодных фар близок к естественному свету.

Недостатки:

– Пока что дорогие, но существенно дешевеют.

– Необслуживаемые, если светодиоды перегорели, то заменяется фара в сборе целиком.

– Сложная конструкция, которая требует дополнительного охлаждения.

– Без системы управления светят слабо (чуть хуже, чем обычные галогенные лампы).

Ещё одним немаловажным моментом является и то, что на светодиодные лампы не влияет воздействие вибраций и они не выйдут из строя в процессе эксплуатации Вашего автомобиля или мотоцикла. Они лишены элементов, подобных нитям галогенных ламп, которые могут деформироваться или порваться.

Качественные светодиоды имеют большой срок службы и устанавливаются на автомобили премиум сегмента. Не стоит путать светодиодные лампы со светодиодными фарами. Последние имеют систему управления с “мозгами” и дополнительные вентиляторы охлаждения. Стоимость их составляет от 30 000 рублей (без адаптивной системы) до нескольких сотен тысяч рублей [5].

3. Распределение света

C:\Users\user\Desktop\lexus_light_(ledf.ru).jpgРис. 3. Диаграмма распределения света

Разница состоит в наличии адаптивного блока управления. Он управляет фарой и может самостоятельно включать и выключать дальний свет. Точнее, сама фара состоит из нескольких светодиодов, которые отвечают за освещение определенного участка дороги. Если пройдет встречная машина, то фара самостоятельно выключит нужные светодиоды. В повороте, наоборот включит дополнительные секции светодиодов.

Главным фактором при управлении автомобиля является безопасность. Светодиодные фары в сравнении с фарами другого типа обеспечивают большую безопасность водителя и его пассажиров, освещая их путь. Нить накала набирает свою мощность за 0,3 секунды, а светодиод за 50 нано секунд, что для нашего человеческого глаза просто равно нулю. На скорости более 100 км/ч такая разница может дать выиграть Вам лишние 5 метров для маневрирования или резкого торможения. А ведь именно это и играет важнейшую роль в предотвращении многих ДТП.

Светодиодные лампы не нагреваются до экстремальных температур, в них отсутствует газ, так что они полностью экологичны и пожаробезопасны. А отсутствие УФ и ИФ сохраняет пластмассовые элементы многих современных фар. Конечно найдётся в этой бочке полной мёда и ложечка дёгтя в виде недостатков. Первым и, пожалуй, основным минусом является стоимость.

Но прогресс не стоит на месте и цена на светодиоды будет падать пропорционально возрастанию их яркости. Вторым минусом является боязнь светодиодов высоких температур, конечно это не относится к вариантам в изоляционном исполнении. и Ваше желание помогут изменить внешность Вашего автомобиля в лучшую сторону, что ласт эстетическое наслаждение от созерцания более насыщенного, яркого и чистого освещения. Выбор только за Вами! [4].

Литература:

  1. С. Л. Бухарин // Методические указания: «Специальные источники света» 2011 г.
  2. Справочник // Светодиодное освещение. Принципы работы, преимущества и области применения. // Автор: Джонатан Вейнерт, иллюстрации: Чарльз Сполдинг.
  3. [Электронный ресурс]: http://amastercar.ru/blog/budushhee-za-svetodiodnymi-farami.html (Дата обращения: 03.04.2016, режим доступа свободный)
  4. Чижков Ю. П., Акимов С. В. Электрооборудование автомобилей: Учебник для вузов — М.: Издательство “За рулем”. 2005. — 335 с.
  5. Справочник по светотехнике под ред. Ю. Б. Айзенберга, 3-е изд. перераб. и доп. — М: Издательство “Знак”. 2007. — 972 с.
Основные термины (генерируются автоматически): светодиодные лампы, мощные светодиоды, Светодиодный световой прибор, Светодиодные лампы, светодиодных фар, мощность светодиодной лампы, освещения светодиоды должны, дешевые светодиоды, дешевые светодиодные лампы, сверхяркие светодиоды, галогенных ламп, нужные светодиоды, Основными параметрами светодиодов, недостатки светодиодных фар, Качественные светодиоды, обычные галогенные лампы, светодиодных фар близок, электрического тока, примера галогеновые лампы, цветовые характеристики.


Обсуждение

Социальные комментарии Cackle
Задать вопрос