Галогенные лампы

Популярность искусственных источников света на основе галогенов объясняется нежеланием потребителей экспериментировать с новыми, более дорогостоящими, технологиями. Такие люди продолжают «движение по протоптанной тропе», сменяя перегоревшую галогенную лампу на такое же изделие. Так продолжается до тех пор, пока хороший знакомый на практике не докажет превосходство светодиодных источников света.

Как работает?

Устройство галогенных ламп во многом повторяет конструкцию обычных ламп накаливания. Отличие состоит в присутствии внутри колбы галогена (йода или брома), который продлевает срок службы осветительного прибора в 2–4 раза.

При включении нить накала сильно разогревается и начинает светиться. Весь процесс сопровождается активным испарением вольфрама с поверхности спирали. Высвобожденные атомы вольфрама вступают в реакцию с йодом (бромом), который препятствует их осаждению на внутренней поверхности колбы. Действие газа направлено на возврат металлических частиц к телу накала.

В результате вокруг светящейся нити создаётся своеобразная положительная обратная связь. Этот эффект способствует росту температуры спирали вплоть до 3 тыс. кельвин, что, в свою очередь, повышает яркость свечения. По форме галогенные лампы могут сильно отличаться. Их большой ассортимент объясняется профильным применением (фары авто, прожекторы, медтехника).

Одним из последних достижений учёных является технология HIR (Halogen Infrared Reflecting). В данном типе галогенных ламп инфракрасное излучение не покидает пределы колбы. Защитное покрытие, нанесённое на внутреннюю часть стекла, возвращает тепловую составляющую светового потока обратно на спираль. Отражённая теплота разогревает её и ведёт к увеличению светоотдачи.

Конструктив HIR-лампы имеет вытянутую в длину стеклянную колбу с шарообразной формой вокруг спирали. Приборы с инфракрасным отражателем выделяются повышенной цветовой температурой и отдают на 70% больше светового потока, чем их обычные аналоги.

Плюсы

Галогенные лампы имеют несколько преимуществ:

  • требуют минимум усилий при замене обычных ламп накаливания;
  • излучают тёплые тона, напоминающие солнечный свет;
  • имеют рыночную стоимость, приемлемую для большинства покупателей.

Благодаря низкой себестоимости, производство и потребление галогенных ламп остаётся на высоком уровне. Ввиду компактности и стойкости к перепадам напряжения их активно применяют в автомобильных фарах.

Минусы

Большая часть потреблённой энергии расходуется на поддержание накала, а КПД галогенных ламп не превышает порог в 15%. Рабочий ресурс, в среднем, составляет 2000 часов, зависит от частоты включений лампы и скачков в сети. Чтобы увеличить срок службы галогенных лампочек, некоторые потребители вынуждены устанавливать в доме выключатели с диммерами для обеспечения плавного пуска.

Светодиодные лампочки

Светодиодная лампа представляет собой готовый прибор, состоящий из источника света и драйвера. Появление дешевых белых светодиодов привело к резкому удешевлению производственного процесса, открыло перед потребителем новые возможности в организации освещения.
Светодиоды с пластиковой линзой стали основой для гирлянд и светофоров, ими оснащают детские игрушки и приборную панель в авто. Светящиеся ленты на основе светодиодов подчеркивают стиль интерьера в домах и офисах. Светящие SMD-кристаллы светодиодов надолго прижились в ручных фонариках, начали составлять серьезную конкуренцию ксенону в фарах авто. Доказательством надёжности светодиодов являются семисегментные индикаторы, которые десятилетиями функционируют в настенных часах и информационных табло.

Лампы на основе светодиодов характеризуются множеством положительных аспектов, а именно:

  • заявленный срок службы светодиодной лампочки со встроенным примитивным драйвером составляет около 36 тыс. часов (для более дорогих моделей с эффективным охлаждением и более качественной схемой стабилизации тока это значение может возрастать в 2 раза);
  • КПД мощных светодиодов достиг рубежа в 30%;
  • мгновенное включение и отключение, что важно в динамических установках;
  • малые размеры кристалла позволяют создавать лампы любых форм;
  • ремонтопригодность;
  • относительно низкая температура;
  • отсутствие вредных компонентов и излучения – залог безопасности.

Кроме этого, лампы на основе светодиодов могут выпускаться как со стеклянной, так и с пластиковой колбой.

Недостатки не обошли стороной LED-лампы. Здесь стоит отметить несколько основных моментов, препятствующих повсеместному распространению:

  • высокая цена изделий на основе светодиодов мощностью более 5 Вт. Этот факт сдерживает их внедрение в фары авто, прожекторы, уличные фонари;
  • обязательно применение со специальным драйвером;
  • некачественная продукция из Китая имеет непродолжительный срок службы.

Mupko ›
Блог ›
Какие фары лучше: светодиоды, галогенки или ксенон?

Когда-то светодиодный головной свет полагался лишь машинам премиальных марок, сегодня – не редкость и на автомобилях среднего ценового диапазона. Чтобы выяснить, заслуженно ли светодиодные фары вытесняют из автомобильного обихода ксенон и галогенки, мы устроили ночную охоту. Участники: две Mazda 6 – с биксеноновыми поворотными и с полностью светодиодными адаптивными фарами и два Nissan Tiida – со светодиодным ближним и галогеновым дальним светом и с раздельными галогеновыми ближним и дальним.

Слева направо: Mazda 6 с биксеноновыми поворотными фарами; Mazda 6 с полностью светодиодными адаптивными фарами; Nissan Tiida Tekna со светодиодным ближним и галогеновым дальним светом; Nissan Tiida Elegance с раздельным галогеновым светом – ближним и дальним.

Поначалу светодиодный головной свет полагался лишь машинам премиальных марок, но за последние год-два новая технология совершила рывок и стала вытеснять ксеноновый свет из списка дополнительных опций даже на автомобилях среднего ценового диапазона. Заслуженно ли?

Чтобы это проверить, в ночной тест на Дмитровский автополигон мы снарядили четыре машины. Первая пара – хэтчбеки Nissan Tiida: один с галогеновыми фарами, а другой со светодиодными. Причем светодиодки неадаптивные и задействованы только в ближнем свете.

А еще – два седана Mazda 6. После недавнего рестайлинга «шестерка» сменила биксеноновые поворотные фары на полностью адаптивные светодиодные. Поэтому мы взяли новую машину и дореформенную: поглядим, есть ли прогресс.

СВЕТЛОЕ БУДУЩЕЕ?

Если световой поток встречает на своем пути какую-то поверхность, то она получает освещенность, измеряемую в люксах (лк). Мы прихватили с собой люксометр «Эколайт» СФАТ.412125.002 и на 200‑метровом тестовом отрезке дороги замеряли освещенность на разных дистанциях. Помимо замеров, результаты которых сведены в таблицу, оценить светораспределение помогут фотографии, сделанные в одном ракурсе. Ведь никакие цифры не способны передать то, что видят глаза.

Первым к 200‑метровой «линейке» из конусов со светоотражателями подъезжает самый скромный участник теста – Tiida с галогеновым светом. Она показала ожидаемый и невыдающийся результат: пятно теплого желтого цвета теряет одетого в темное человека на правой обочине уже на расстоянии 50 метров при ближнем свете, а при переходе на дальний – на дистанции 120 метров. Это наша отправная точка.

На исходную позицию выходит Tiida в дорогой комплектации: светодиоды вспыхивают белым cветом и… Немая сцена. Новомодные светодиоды светят вдоль полосы всего на 25 метров! При этом из-за специфической формы пучка пешеход в темной одежде виден на обочине в светодиодном ближнем свете на расстоянии 40 метров. Проигрыш галогенкам не столь уж велик, поскольку светодиодный пучок лучше «простреливает» обочину, но все равно – проигрыш! Впору вспомнить зарю автомобилизации, когда перед машиной шел человек с красным флажком и предупреждал о приближении невиданной самоходной кареты.

NISSAN TIIDA, ГАЛОГЕНОВЫЙ БЛИЖНИЙ СВЕТ

Mazda 6 с биксеноновой оптикой сразу дала понять, что нашей 200‑метровой «линейки» ей будет недостаточно. Около последней отметки прибор уловил люксы даже от ближнего света фар, а дальний и вовсе освещал лес в 320 метрах от машины. «Тарированный» пешеход скрылся из вида на расстоянии 60 метров в режиме ближнего света и 120 метров – в дальнем свете.

А светодиодные фары снова озадачили. Картина не столь катастрофическая, как у Тииды, но похожая: граница света и тени заметно ближе, чем в случае ксенона, причем ближняя ее часть точно в полосе движения, а обочина освещается лучше. Эксперимент с человеком подтвердил первые впечатления: границы видимости одетого в черное пешехода – 55 и 110 метров, что хуже показателей ксенона. Вот вам и новые технологии.

ЭХ, ПРОКАЧУ-ПОСВЕЧУ!

Подкрепим замеры субъективными ощущениями от езды.

В случае с Тиидами галогенки неплохо справляются со своей задачей, позволяют вполне комфортно передвигаться на разрешенных за городом скоростях. А с LED-фарами ехать неприятно и порою даже опасно, в первую очередь из-за странного светораспределения. Светодиоды сильно бьют вдоль правой обочины и немного захватывают встречную полосу, зато прямо перед носом вырезают из светового пучка довольно значимый кусок – вероятно, чтобы не слепить водителя идущей впереди машины.

Забота о ближнем – дело благое, но не в ущерб же себе! Не всегда ведь следуешь за кем-то.

NISSAN TIIDA, СВЕТОДИОДНЫЙ БЛИЖНИЙ СВЕТ

Более того, граница света и тени очень резкая и рассмотреть что-либо за ней невозможно – словно занавес перед машиной опустили, причем в 25 метрах от бампера. При такой, мягко говоря, скромной дальности прочие достоинства светодиодов (например, более привычный глазу цвет светового пучка) сходят на нет. Границы световой зоны существенно расширяются, когда переключаешься на дальний, – точнее, загораются дополнительные секции с галогеновой лампой. Но держать его включенным постоянно не получится – будешь слепить встречных. Кроме того, от двухцветного пучка (белый от светодиодов и желтый от галогенок) глаза быстро устают.

Но и на Мазде не всё однозначно! На невысоких скоростях светодиодный ближний свет тоже проигрывает ксенону, хотя электроника умеет перестраивать форму светового пучка в зависимости от дорожной обстановки.

Пользу от умной системы управления ощущаешь лишь на скорости выше 40 км/ч и при отсутствии других машин в поле зрения: автоматически включается дальний свет, разом прекращая все разговоры о недостаточной эффективности.
При приближении попутных или встречных автомобилей LED-фара не выключает дальний свет полностью, а лишь приглушает отдельные секции, чтобы не ослеплять других водителей, – в пучке света словно вырезается темный прямоугольник, в котором маячит встречная машина.

Опираясь на данные с передней камеры, электроника играет формой пучка довольно четко. Лишь в паре случаев она ошибочно приглушила огни, приняв за фары встречного автомобиля яркий фонарь.

Ксеноновые фары дореформенной Мазды светят лучше, но приглушать свет они не умеют, а потому при встречных разъездах и обгонах приходится вручную переходить с дальнего света на ближний и обратно. Вот почему при чуть худших параметрах источника света светодиодные фары обновленной Мазды 6 мы оцениваем выше старых, газоразрядных ламп.

«Заглядывать» в повороты умеет и та и другая маздовская светотехника, но никакой существенной разницы в четкости и скорости срабатывания мы не заметили ни на спецдорогах полигона, ни на трассах общего пользования.
В СВЕТЕ ГРЯДУЩЕГО

Вывод неоднозначный: я одновременно голосую и за светодиоды, и против них. Очевидно, что на недорогих машинах без электронного управления формой и яркостью светового пучка LED-фары проигрывают стандартным галогенкам.

В случае с Тиидой переплата за крутые светодиоды вроде бы скромная: за 27 тысяч рублей обретаете продвинутые фары, шторки безопасности, круиз-контроль и еще пару декоративных мелочей. Но – вот парадокс! – получаете при этом худший свет.

А на машинах среднего и высшего ценовых сегментов умные адаптивные фары не только умело скрывают недостатки полупроводниковых источников света, но и делают ночные поездки безопаснее. В этом мы убеждались и прежде на других дорогих автомобилях. И уже ради этого стоит приобщиться к высоким технологиям.

Они пока недешевы, но сама опция при покупке новой машины оценивается примерно так же, как и «старый» ксенон.

MAZDA 6, КСЕНОНОВЫЙ БЛИЖНИЙ СВЕТ

Например, для Мазды это 170 тысяч рублей за пакет из LED-фар, кожаного салона с электроприводами и памятью регулировок, проекционного дисплея и обогрева задних сидений. Год назад, при значительно более гуманном валютном курсе, схожий набор с биксеноном (кстати, без проекционного дисплея и обогрева задних сидений) стоил 130 тысяч рублей.

При покупке оптики отдельно разница более заметна: ксеноновая фара на «шестерку» стоит около 40 тысяч рублей (для справки: более навороченная на Audi A8 обойдется в 100 тысяч), а светодиодная минимум вдвое дороже, причем неоригинальных комплектующих нет и, скорее всего, не будет. Такие ценники могут довести до инфаркта. Впрочем, светодиодная техника будет быстро дешеветь.

И за этими источниками света будущее – это ясно уже сегодня.
Будущее за многофункциональными фарами, автоматически формирующими световой пучок в зависимости от скорости, погодных условий, профиля дороги и наличия других машин. За распределение света отвечает комплекс устройств: датчики дождя, скорости, угла поворота руля и положения подвески, камера на ветровом стекле, навигационная система.

Первая эффективно работающая адаптивная светотехника (1) была сделана на базе биксеноновых фар. За изменение светораспределения в них отвечает барабан-шторка, установленный между лампой и линзой. Вращаясь на горизонтальной оси, он занимает одно из нескольких фиксированных положений, каждое из которых формирует световой пучок. Так получаются городской, пригородный, магистральный и прочие варианты освещения. Позже инженеры решили использовать в основном дальний свет, а с ослеплением бороться с помощью постепенного опускания ламп.
LED-технология открыла новые горизонты. В фаре (2) несколько светодиодов, каждый из которых отвечает за свой сегмент дороги. Значит, можно затенять отдельные секторы, оставляя освещенным остальное пространство.

Самые совершенные, сложные и дорогие – так называемые матричные фары (3) . Каждый источник света, счет которым идет на десятки, отвечает за определенный сектор. В фаре нет поворотных элементов для регулирования светового пучка – светодиоды жестко закреплены на стационарной плате под определенными углами относительно горизонтальной и вертикальной осей, а алгоритмы включения и регулировки яркости задаются программой. Так как светодиоды быстро выходят из строя при повышенных температурах, в фарах обязательно предусмотрена система принудительного охлаждения – с микровентиляторами и дополнительными воздуховодами для точного распределения воздушных потоков.
ГАЛОГЕНКИ
ПЛЮС: Низкая цена; недорогие источники света и возможность их замены

МИНУС: Высокое энергопотребление; адаптивный свет никто не делает

КСЕНОН
ПЛЮС: Отличный свет; возможность замены ламп

МИНУС: Высокое энергопотребление; адаптивный свет сложно реализовать

СВЕТОДИОДЫ
ПЛЮС: Безграничные возможности в создании адаптивных фар; низкое энергопотребление, долгий срок службы; по спектру ближе всех к дневному свету

МИНУС: Необслуживаемые (заменяется только фара в сборе); сложная конструкция с собственной системой управления и охлаждения очень дорога; без адаптивного режима светят плохо

Jon74 ›
Блог ›
Что же взять галогенки, ксенон или диоды?

Данный пост основан на материале Алексея Кованова Авто@mail.ru
Чем принципиально отличаются «ксенон», «галоген» и диоды?

Галогенная лампа состоит из герметичной стеклянной колбы, внутри которой размещены электроды и нить накаливания из вольфрама, а также закачана газовая смесь, необходимая, чтобы «ловить» испаряющийся вольфрам и регенерировать нить (именно поэтому «галогенка» компактнее и долговечнее обычной лампочки). Газоразрядная оптика (чаще именуемая «ксеноном») нити накаливания не имеет: внутри такой лампы светится не раскаленная нить, а электрическая дуга, возникающая между электродами, оттого величина светового потока ксеноновой лампы гораздо больше, 3200 против 1500 лм «галогенки»! Вот поэтому европейские эксперты постановили, что таким фарам необходим автоматический корректор и омыватель. И ограничили цветовую температуру лампы.
Но если «ксенон» и «галоген» — это лампы, то светодиод — полупроводниковый прибор, который вырабатывает свет при прохождении тока. Полупроводник срабатывает быстрее традиционной лампочки, потребляет меньше энергии, отличается фактически неограниченным сроком службы и минимальными размерами. Но пока диодам поручают только второстепенные задачи (на основе светодиодных технологий делают стоп-сигналы, габаритные и дневные ходовые огни), хотя совсем недавно инженеры и дизайнеры прочили полупроводникам большое будущее. Все надеялись, что крохотный источник света обеспечит свободу компоновки и позволит избавиться от громоздких фар. Однако на примере Audi R8 и Nissan Leaf хорошо видно — существующая диодная оптика по размерам не отличается от газоразрядной.
Так почему светодиоды не вытеснили «ксенон» и примитивные «галогенки»? Оказалось, что полупроводниковая оптика имеет множество недостатков. Пока даже лучшие светодиоды не способны по светоотдаче догнать «ксенон» и остаются на уровне хороших «галогенок», что требует обязательного применения отражателя. Также диодные фары требуют отдельной системы охлаждения (инженеры даже пробовали охлаждать фары антифризом) и отличаются необычайной дороговизной: одна фара стоит примерно 1300 евро… Естественно, инженеры развивают данное направление, но до массового перехода автомобильного освещения на светодиоды далеко, поэтому ближайшее будущее остается за «ксеноновой» оптикой, которая становится компактнее и совершеннее, по энергопотреблению догоняя диодную.

В лаборатории Philips мы наглядно увидели, как светят современные фары. На рис. А световой поток от стандартной «галогенки», на рис. Б можно увидеть, как светят лампы Philips X-treme Vision, дающие 100-процентное усиление светового потока, на рис. В «дорогу» освещают газоразрядные ксеноновые лампы, а рис. Г — это свет новомодных светодиодных фар электромобиля Nissan Leaf

В магазинах автомобильных запчастей можно легко найти комплекты для быстрой замены галогенных ламп на светодиодные, не требующие дополнительных переделок автомобиля или поездки в автосервис. Чтобы проверить, насколько хороши диодные лампочки, испытаем их на внедорожнике Toyota 4Runner 1996 года, который оборудован галогенными фарами с лампами накаливания H4.

Галогенная лампа устроена так, что она излучает свет из колбы во все стороны, а в диодной лампочке в нашем случае свет излучают лишь четыре маленьких точки. Кроме того, светодиодные лампы обязательно оборудованы радиаторами отвода тепла.

С практической точки зрения, диодные лампы очень яркие и теоретически должны служить очень долго, а кроме того, они потребляют в несколько раз меньше энергии, чем обычные «галогенки». Установить готовый комплект в старые фары, что нынче именуют модным словом «ретрофит», довольно просто — нужен лишь хороший доступ к фарам из моторного отсека. Только не забудьте после этого проверить регулировку фар.

Вот так выглядит разница между лампами глазами водителя:

Глядя на фото, кажется, что светодиодные лампочки во всём превосходят галогенные, но если сравнивать их воочию, то «галогенки» всё-таки светят чуть дальше, что может быть более важным, чем повышенная яркость освещения близкого расстояния. Для встречных автомобилей диодные лампы тоже выглядят гораздо ярче, а из-за отсутствия чёткой светотеневой границы в рефлекторных фарах они могут ощутимо их слепить.

Вердикт? Светодиодные лампы хороши, но вряд ли годятся в качестве быстрой замены галогенных лампочек. Зато они отлично подойдут для использования в световых приборах, где яркость важнее дальности освещения — например, в стоп-сигналах или указателях поворота. Что касается фар головного света, то старые добрые «галогенки» пока рано отправлять на покой.

TeoretiG ›
Blog ›
Выбор ламп в головное освещение: Галоген или Диоды (LED) или Ксенон (XENON)

Товарищи, доброго времени суток!

Хочу обсудить с вами довольно-таки интересную тему!

Ещё с самого первого моего знакомства с автомобилями, у меня начал складываться образ автомобиля, который, по моему мнению, был идеален.

Так вот, неотъемлемой частью такого автомобиля, был белый (холодный) свет фар.

Далее я выделил для себя несколько способов воплощения данной идеи:

Способ первый и самый распространенный, это ксенон. тут должен быть хайп

Типичный представитель

Этот способ можно разбить на два пункта:

— Китайский ксенон. Этот способ мне сразу не понравился, так как я хотел получить не только нужный мне цвет и «резкое» переключение между ближним и дальним светом, но и адекватное освещение. Последним китайский ксенон явно не блещет. Да и светопоток у китайского ксенона сравним с галогенкой ха те-же деньги. В добавок к тому, определенно будут проблемы с законом.

—Хороший ксенон + Линзы. Данный вариант довольно дорогостоящий (рассматривал я это всё, когда владел автомобилем, который впоследствии продал за 50т.р. ) да и данный способ, если всё делать по-уму и оформлять эту переделку, выйдет тысяч в 20-25,а без оформления можем так-же получить проблемы с законом.

Второй способ – Это галогенки с напылением

Не самый хороший вариант

Пользовался ими года полтора, но выявил для себя такую закономерность: если брать дешевые варианты, то они не будут светить (не даром отцы говорят, что с белыми лампочками ничего не видно в дождь), происходит это потому, что напыление, которое являясь светофильтром, режет часть лучей, оставляя нужные нам, ослабляет световой-поток. Естественно производители данных ламп не задумываются о его увеличении.

Дорогие варианты таких ламп обладают низким ресурсом, из за того, что для увеличения светового-потока, производитель утоньшает нить, которая является источником света, следовательно и перегорает она быстрее.

Такие я присматривал для себя.

Третий вариант- пленка на фару.

Этот вариант приемлем на мой взгляд. С помощью пленки соответствующего (голубоватого) цвета, вы можете придать стиль автомобилю, защитить фары от мелких камней, а так-же эта пленка будет являться тем-же светофильтром, о котором я писал в варианте №2. Отсюда следует, что мы столкнемся с теми-же проблемами, мало света, или уменьшенный ресурс.

Четвертый вариант- Самый мой любимый вариант.

LED лампы. Конечно-же я не говорю о тех лампах, которые давно присутствуют на нашем рынке, у которых 100500 диодов, которые светят в разные стороны, я говорю о тех лампах, которые имитируют полностью галогенную лампу, но вместо нити накаливания в них используются диоды.

И вот теперь, излив свои мысли, хотел бы узнать, какой вариант больше всего нравится вам?

Рубрики: Мотоспорт

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *