Понеделник, 17 Май 2010 07:33   
LED - Светодиодни осветителни системи - 2005
Полезна информация - Електричество и светлина

LED

Светодиодни осветителни системи - LED, светло бъдеще.
След халогенните и ксеноновите, сега идва ред и на светодиодните осветителни тела в автомобила. Ето какво научихме по време на първия ни тест...
По принцип светодиодите, познати и с английската си абревиатура LED ( Light Emmiting Diode ), не са нещо ново в автомобилната област. Тези елементи се използват вече десет години в стопсветлините и мигачите на някои модели, а доста често се грижат и за осветлението на приборите на арматурното табло. От края на 2003 г. Audi използват светодиоди и в т. нар. „дневни светлини", но досега малките полупроводникови елементи не можеха да осигурят светлина, годна за употреба в класическите къси и дълги предни светлини - не само защото LED бяха „научени" да светят в бяло едва през 2000 г., но и защото произвежданият от тях светлинен поток (чиято яркост се измерва в лумени) не бе достатъчно ярък за целта.
H7
lightДо момента един светещ в бяло светодиод успяваше да излъчи максимално 30 лумена. Само за сравнение ще посочим, че масово разпространената днес крушка Н7 постига 1150 лумена, а някои ксенонови газоразрядни тела успяват да излъчат до 3000 лумена. Едновременно с това обаче, скоростта на развитие при LED технологията е сравнима с тази при компютърните чипове - през миналата есен на пазара се появиха първите 50 луменови светодиоди, а през тази пролет се очакват първите 70 луменови...
Благодарение на тази стръмна тенденция на развитието, напълно функционалната предна светлина c LED елементи вече се приближава на една ръка разстояние. Вместо да употребяват един-единствен светлинен източник като при халогенните и ксеноновите светлини, в новите разработки, базирани на светодиоди, специалистите използват множество LED, които служат за осветяване на различни зони от пътя пред автомобила. Този подход ще позволи в бъдеще да бъдат създадени светлини, разполагащи не само с познатите днес функции („къси", „дълги", следване кривата на завоя и осветяване на пресечки на кръстовища), но и специални режими на работа на светлините, пригодени идеално за движение по магистрала, в градски условия и лошо време - всичко това обаче тепърва трябва да премине през одобрение от съответните регулаторни и законови институции. LED светлините ще разкрият и коренно нови хоризонти пред дизайнерите, които ще бъдат освободени от задължението да търсят място за обемистите рефлектори на класическите светлини.
В началото на март специалистите по светлините на реномирания производител Hella представиха официално своя първи прототип на близки до серийното производство предни светлини, базирани на LED елементи и инсталирани в експериментален VW Golf V. Представители на Auto Bild имаха възможност да управляват експерименталния автомобил още през февруари и да дадат оценка на представянето на LED светлините на базата на критериите, използвани в ежегодно провеждания тест на светлини.
В изпитателния „светлинен тунел" на Hella (затъмнено помещение със 140-метров участък от първокласен път със съответната хоризонтална и вертикална маркировка, банкети и мантинели) прототипът с LED елементи буквално изпрати в пенсия широкоразпространените в момента халогенни светлини. Светлинният сноп при къси светлини може да се сравни с най-добрите образци с ксенонови газоразрядни тела, а качеството на осветяване (с изключение на леко преекспонираната зона непосредствено пред автомобила) е на ниво, което би класирало експерименталния Golf на едно от челните места в ежегодния тест на светлините на Auto Bild.

LED

Разбира се - именно такава е била целта, поставена пред екипа, отговорен за новата разработка. В тази връзка Норберт Ширмайстер, ръководител на развойната дейност в областта на LED технологията в Hella, споделя следното: „При създаването на прототипа използвахме за еталон най-доброто, което се предлага в момента на пазара. След като сме решили да доведем тази технология до годно за серийно производство равнище, то нейните възможностите задължително трябва да надхвърлят тези на най-добрите светлини с газоразрядни тела."
Факт е, че дори този първи LED прототип се справя толкова успешно, колкото и предлаганите в момента от автомобилната индустрия ксенонови светлини. Нещо повече - те са лишени от характерните за тях проблеми. Липсва например типичната за ксеноновите фарове висока концентрация на светлинния поток в точката, в която той напуска осветителното тяло и затова LED светлините не са така дразнещи за зрението на насрещнодвижещите се водачи, които често го възприемат като заслепяване.
Липсата на подобен дразнител при LED светлините се дължи на изключително равномерното разпределение на светлинния поток посредством подредени на принципа на пчелната пита полимерни лещи. Донякъде наподобяващите очи на насекомо фасети се грижат за „далекобойността" на асиметричните къси светлини, при които наи-далеч се осветява областта по продължение на десния ограничителен банкет на пътя. Най-добрите серийни автомобили в момента постигат „далекобойност" от около 140 метра - стойност, с която LED прототипът също се справя добре. Хоризонталното разпределение на светлинния сноп върху пътното платно на свой ред се осъществява от разположения от вътрешната страна на корпуса на фара рефлектор с т.нар. „свободна отразяваща повърхност".
Известно разочарование носи единствено представянето на дългите светлини на прототипа, чиято „далекобойност" почти не надвишава възможностите на късите светлини. В това отношение обаче нещата автоматично ще се подобрят с навлизането на нови, по¬мощни поколения светодиоди - специалистите на Hella разполагат с още до-статъчно време за разработката на годно за серийно производство решение, тъй като сертифицирането на LED технологията за употреба в главни предни автомобилни светлини от европейските компетентни органи (т. нар. ЕСЕ сертификат) най-вероятно ще се проточи до 2008 г. Както вече споменахме, използването на LED в „дневни" предни светлини е разрешено още от 2003 г., а хомологацията на светодиодните елементи за употреба в светлините за мъгла се очаква догодина. В момента САЩ са единственото място на света, където употребата на LED в късите и дългите светлини е разрешено.

xenonПо принцип светодиодите или LED („Light Emmiting Diode") са вид електронни полупроводникови прибори - т. е. елементи, които пропускат електрически ток само в една посока. При работа в режим на пропускане, в елемента възниква електромагнитно лъчение във видимия за човешкото око честотен спектър - казано на нормален език, светодиодът започва да свети. Цветът на светлината се определя от материала на съответния полупроводников елемент -червеното,жълтото и зеленото са плод на различни арсениди или фосфиди на галия, а бялата светлина се постига със смеси на тези вещества. Основен проблем на LED елементите е ниската яркост на отделяния от тях светлинен поток, поради което се налага в едно осветително тяло да се използват множество LED. Най-голямото им предимство от друга
страна е тяхната забележителна дълготрайност, позволяваща постигането на експлоатационен живот до 100 000 часа. Специалистите на Hella говорят дори за предни светлини, които няма да се нуждаят от каквато и да било поддръжка през целия експлоатационен период на автомобила. Приятни перспективи се разкриват и пред дизайнерите,тъй като миниатюрните размери на светодиодите ще им дадат много по-голяма свобода при оформлението на предната част на бъдещите автомобили.

LEDКсенонови
Оптималното в момента решение са прожекторните ксенонови светлини. Насрещното платно също се осветява добре, а в областта на десния банкет „далекобойността" достига 140 метра. Заслепяването на насрещното движение се предотвратява от серийната система за автоматично регулиране на височината.

Новата технология се приближава плътно до ксенона. Прототипът впечатлява с почти еднакви с тези на ксенона „далекобойност" и широчина на осветената област. Синкавите оттенъци в края на осветената област и малко по-светлото от необходимото петно непосредствено пред автомобила са слабости, които специалистите ще отстранят до 2008 г.
Хвндрик Дмкман