Светодиодные LED системы освещения в автомобилях

,15 марта 2016


После галогена и ксенона наступила очередь светодиодного освещения в автомобилях. В целом светодиоды, также известные под своим английским акронимом: LED (Light Emmiting Diode), не являются новыми в области автомобилестроения. Эти элементы используются в течение многих лет в стоп-сигналах и сигналах поворотов на некоторых моделях и часто отвечают за освещение аппаратуры на приборной панели. С конца 2003 года Audi использует светодиоды в так называемых «дневных ходовых огнях», но маленькие полупроводники не могли обеспечить свет, подходящий для использования в классических фарах дальнего и ближнего света. И не только потому, что светодиоды плохо светили белым светом вплоть до 2000 года, но и потому, что их световой поток (яркость которого измеряется в люменах) был недостаточно ярким для этой цели.

Довольно долгое время светящиеся белые светодиоды не могли транслировать поток с яркостью более 30 люменов. Просто для сравнения можно сказать, что световой поток популярных сегодня ламп H7 достигает 1150 люмен, а некоторые ксеноновые газоразрядные светильники способны передавать до 3000 люмен. Но тут же надо отметить, что скорость развития светодиодных технологий сравнима с развитием технологий в сфере компьютерных чипов – и недавно на рынке появились первые светодиоды, способные обеспечить поток в 50 люмен, а вскоре после этого и первые светодиоды в 70 люмен.

Благодаря этому рывку в тенденциях развития, полностью функциональный передний свет с LED элементами уже доступен для использования. Вместо того, чтобы использовать один источник света, как, например, в галогеновых и ксеноновых фарах, в новых разработках на основе светодиодов специалисты используют несколько элементов, которые служат для освещения различных областей дороги впереди. Такой подход позволяет создать фары, обладающие не только известными сегодня функциями «дальний» и «ближний» свет, но и следование кривой поворота, освещение улицы на перекрёстках, специальными встроенными режимами огней, прекрасно подходящими для движения по шоссе и в городских условиях, даже при плохой погоде. Все эти функции и режимы успешно проходят тестирование в соответствующих нормативно-правовых институтах. Светодиодные фонари открывают и радикально новые горизонты для дизайнеров, которые будут освобождены от необходимости искать место для крупногабаритных рефлекторов классических светильников.

Не так давно специалисты известного производителя Hella официально представили свой первый прототип готовой к производству серии фар на основе светодиодных элементов, установленной на экспериментальных моделях Volkswagen Golf V. Тогда же представители издания Auto Bild получили возможность испытать экспериментальную машину для оценки производительности светодиодных фонарей на основе критериев, используемых в проводимых ежегодных испытаниях автоогней.

Горизонтальными и вертикальными маркировками, ограждениями и прочими стандартными дорожными элементами) прототип с LED элементами буквально отправил в отставку распространённые в настоящее время галогенные лампы. Световой луч светодиодов можно сравнить с лучшими моделями наполненных ксеноном ламп, а качество освещения (за исключением небольшой области непосредственно перед автомобилем) находится на уровне, который бы поставил тестовый Volkswagen Golf V на одно из лучших мест в ежегодном тесте фар Auto Bild.

Конечно, именно эта цель и была поставлена перед командой, ответственной за новые разработки. В связи с этим Норберт Ширмайстер, руководитель разработки в области светодиодных технологий компании Hella, сказал следующее: «При создании прототипа для сравнения используется лучшее, что в настоящее время доступно на рынке. После того, как мы решили довести эту технологию до состояния, подходящего для массового уровня производства, стало ясно, что его мощность не должна превышать лучших выпускаемых фар на сегодняшний день».


Дело в том, что даже этот первый светодиодный прототип имел такой же успех, как предлагаемые параллельно с ним ксеноновые автомобильные фары. Более того – он лишён типичных недостатков. У светодиодов нет характерной для ксеноновых фар высокой концентрации светового потока в точке, где он выходит из лампы и, следовательно, светодиодные фонари не являются раздражающими зрение движущихся по встречной полосе водителей, которые часто оценивают свет фар как ослепляющий. Отсутствие такого недостатка в светодиодных фонарях объясняется чрезвычайно равномерным распределением светового потока через своего рода гребень полимерных линз. Они, как глаза насекомых, заботятся о «пределах» асимметричного пучка, чтобы дальше освещать поверхность вдоль правой ограничительной линии дороги. Оптимальным в этом отношении считается «диапазон» около 140 метров – значение, с которым LED прототип так же справился прекрасно. Горизонтальное распределение светового луча по проезжей части, в свою очередь, выполняется с помощью размещения внутри корпуса лампы так называемой «свободной отражающей поверхности».

Некоторые разочарование вызывает исключительно презентация прототипа пучка, «диапазон» почти не превышает возможности ближнего света в этом отношении, но он будет автоматически улучшаться с появлением новых поколений более мощных светодиодов. Специалисты Hella имеют ещё достаточно времени для разработки подходящего для массового производства решения, так как сертификация всех новшеств для использования в главных передних фарах автомобиля по европейским порядкам (так называемая сертификация ЕЭС) обычно затягивается не на один год. Использование светодиодов в дневных фарах разрешено с 2003 года, а через год было получено разрешение на использование светодиодов в противотуманных фарах. В течение долгого периода Соединённые Штаты были единственным местом в мире, где допускалось использование светодиодов в фарах дальнего и ближнего света.

В целом светодиоды, или LED («Light Emmiting Diode»), представляют собой тип электронных полупроводниковых приборов – то есть это элементы, которые позволяют электрическому току проходить только в одном направлении, при эксплуатации в элементе возникает видимое для человеческого глаза электромагнитное излучение, спектр. Или, если говорить нормальным языком, светодиод начинает светиться. Цвет света определяется материалом соответствующего полупроводникового элемента – красный, жёлтый или зелёный являются результатом различных соединений галлия – арсенидов или фосфидов, а при помощи их смешения получается белый свет. Основной проблемой светодиодных элементов является низкая яркость излучаемого ими светового потока, из-за чего требуется использовать несколько светодиодов в одном источнике, чтобы добиться нужной яркости. Но их неоспоримое преимущество перед другими – это замечательная долговечность светодиодов, достигающая 100 000 часов. Говоря о фарах Hella, эксперты даже отмечают, что они не требуют какого-либо обслуживания в течение всего срока службы автомобиля. Широкие перспективы открываются и перед дизайнерами, так как крошечный размер светодиодов даёт им большую свободу в планировке передней части автомобиля будущего.

Новая технология близка к технологии ксеноновых ламп. Прототип впечатляет своей почти полной идентичностью ксеноновой величине освещённой области. Синеватые оттенки в конце выделенной области и несколько слабое освещение области непосредственно перед автомобилем постепенно будут устранены.

Источник: http://mir-auto.su

Поделиться: