Автомобильные светодиоды. Светодиодная оптика

      Автомобильный светодиод — это полупроводник, принцип работы которого основан на явлении электролюминесценции. Это явление возникает при протекании тока через определенные материалы.
      Автомобильный светодиод сам по себе является незаменимой альтернативой лампам накаливания, благодаря многим плюсам, в числе которых размеры и малые объемы тепла, выделяемые при свечении.
      Белое свечение
      В средине 80-х годов ХХ столетия никто и не подозревал о том, что спустя всего десяток лет автомобильные светодиоды составят серьезную конкуренцию лампам накаливания. Именно в 1993 году новое открытие показало, что они могут охватить весь видимый спектр излучения, вплоть до белого. Интересен тот факт, что светодиода с чисто белым светом не существует. А для получения белого свечения используются различные хитрости, изыски. На сегодняшний день применяется два распространенных способа получения белого цвета. Первый основывается на том, что белый является смешением всех цветов видимого спектра. Второй же способ заключается в том, что монохроматический синий автомобильный светодиод заставляет светиться слой люминофора, который покрывает внешнюю оболочку. Именно люминофор излучает смешанный свет в широком диапазоне от красного до фиолетового.
      Спектр излучения можно приравнять к спектру обычной лампы накаливания. Автомобильные светодиоды просто позволяют сделать выбор соответствия цвета той или иной температуре излучения лампы. Домашние лампочки имеют температуру нити порядка 2500 — 3000 К. В то время, некоторые ксеноновые аппараты достигают температуры накаливания до 9000 К. Компании-производители оптики для простоты оценки и для выработки стандарта решили остановиться на одном оттенке чистого белого цвета, соответствующего температуре накала в 6500 К.
      И все же, вопреки пессимистическим мнениям, автомобильные светодиоды сумели составить серьезную конкуренцию обычным лампам. Ведь яркость их была совершенно несравнимой, на несколько порядков ниже даже обычной груши, которая освещает простую комнату в темное время суток. Более того, нереальным казалось и сравнение светодиода с ксеноном (би-ксеноном).
      В конце 90-х годов, когда конструкторы компании BMW внесли предложение использовать светодиодную оптику для стоп-сигналов, их яркость составляла порядка 10-20 лм. Сегодня же они достигли световой отдачи до 200 лм/Вт, а яркости более 1000 лм. При этом, для сравнения, яркость обычной комнатной лампочки составляет всего 720 лм. Такая эволюция всецело указывает на то, что в будущем светодиодная оптика повсеместно вытеснит привычные нам лампочки, в том числе и автомобильные.
      Серийные модели светодиодов
      Что касается серийного применения автомобильных светодиодов в автопромышленности, то это стало уже привычным делом. Сначала более дорогие, а потом и бюджетные модели автомобилей стали использовать их в стоп-сигналах. Практически все автомобили марки Volkswagen современного модельного ряда имеют в задней оптике только автомобильные светодиоды. Если рассматривать головную переднюю оптику, то здесь (специально для любителей тюнинга) появилась возможность приобрести элементы для ручной сборки блоков фар. Единственный и, пожалуй. существенный минус — это непомерно высокая цена на подобного рода доработки. Однако, если бюджет позволяет, можно приобрести готовые блоки светодиодного головного света, но уже вместе с целым автомобилем. Серийно такую оптику стали устанавливать производители Audi и Lexus на своих моделях Audi R8 и Lexus LS 600h L.
      В последние годы активно ведется работа по использованию Просматривается несколько направлений по использованию светодиодов в фарах головного освещения… Первое — это применение в фарах группы светодиодов. Они размещаются в одном блоке и, в зависимости от количества и мощности включенных элементов, обеспечивают габаритные огни, указатели поворотов, дневной, ближний и дальний свет (Hella). Такие фары устанавливаются на Audi A8 W12, предназначенные для рынка США. Если вернуться в 1992 год, тогда Hella сенсационно оснастила «трешку» BMW Cabrio центральным стоп-сигналом на основе автомобильных светодиодов, а сегодня они уже шире используются в задних фонарях в качестве «габаритов» и стоп-сигналов.
      Кроме светодиодных блок-фар, в которых реализованы все режимы, Hella предлагает отдельно устанавливаемые фары дневного света (для постоянного использования в светлое время суток. Автомобиль с такими фарами заметен лучше, чем с включенным ближним светом, а их потребляемая мощность составляет всего 5 Вт. Для сравнения: две включенные лампы ближнего света потребляют 100-110 Вт. Поэтому нагрузка на генератор минимальна, и включение светодиодных фар дневного света практически не сказывается на энергетическом балансе автомобиля и расходе топлива.
      Другой подход (Valeo) — это комбинация группы автомобильных светодиодов с ксеноновой (биксеноновой) лампой. В такой фаре за ближний и дальний свет отвечает ксенон, все остальные режимы (габаритное освещение, боковая подсветка, указатели поворотов) обеспечиваются светодиодами.
      Плюсы и минусы автомобильных светодиодов
      Для выявления положительных и негативных сторон работы светодиодов, сравним их с обычными лампами накаливания. Первый, и самый основной плюс, заключается в том, что автомобильный светодиод практически не выделяет посторонних излучений кроме света (и немного тепла). Вторая, не менее важная положительная черта — время срабатывания светодиода. При больших скоростях даже доля секунды имеет значение, поэтому их сразу же стали использовать в стоп-сигналах автомобилей («зажигание» обычной лампочки происходит намного дольше). Кроме того, во время использования светодиодов наблюдается достаточно экономное потребление электроэнергии и очень большой срок службы (больше, чем срок действия автомобиля). Отсюда следуют низкие затраты на эксплуатацию светодиодного оборудования. Еще есть один нюанс и он мало кому известен. Особенность полупроводников такова, что чем ниже температура, тем ярче он светится. Поэтому, обратите внимание на то, как стоп-сигналы слепят вас на светофоре при хорошем морозе.
      К минусам стоит отнести слишком высокую стоимость автомобильных светодиодов, особенно для головного света. Еще хотелось бы отметить тот факт, что автомобильные светодиоды непомерно слепят водителей задних автомобилей в темное время суток. Понятно, что достучаться до производителя установки регулятора тока питания задних светодиодных фонарей в зависимости от яркости дневного света тяжело. А вот водителю можно посоветовать соблюдать дистанцию, особенно в темное время суток, а уж тем более зимой.