Каризма Клуб - Mitsubishi Carisma Club

Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )

Клубная символика
Клубная символика
space-star-club.ru
 
Closed TopicStart new topic
Светодиоды, Что это И как их выбрать
valleriy
сообщение 9 авг 2013, 13:01
Сообщение #1


Главный администратор
*****
Для просмотра дополнительной информации нажмите сюда
Группа: Главный администратор
Сообщений: 2517
Регистрация: 21 мая 2013
Из: Дубна М.О.
Пользователь №: 5
Спасибо сказали: 1502 раза


Город:
Дубна М.О.

Автомобиль:
Carisma 1.6 MPI
Кузов:
Седан, рестайлинг
Трансмиссия:
АКПП
Год выпуска:
2003

Спасибо сказали: 1502 раза



Выражаю огромную благодарность Игорю odessit за создание данной статьи!


Начнем с самого начала. Что же такое «светодиод», он же СИД, он же LED? И чем он принципиально отличается от всевозможных, привычных, нам ламп? Попробуем, по-простому,
как для домохозяек и водителей J. Светодиод представляет собой небольшой кристаллик
из специального материала, залитый прозрачной защитной пластмассой, которой придается
вид линзы. Вот, внешне, и все! Но, если копнуть несколько глубже, открываются удивительные
вещи. Вспомним, как образуется свет во всех, привычных ном, источниках. В лампе накаливания,
ток, проходящий по спирали, разогревает её настолько, что она начинает светиться. Причем,
большая часть «света», по-научному, излучения, оказывается невидимой человеческому глазу.
В итоге, КПД лампы накаливания составляет 2-3%. При попытке поднять КПД путем некоторого
«перекала», получаем закономерный итог - лампа перегорает. Тогда инженеры решили положить
в колбу лампы немного галогеновых элементов –йод, фтор и т.п. Тот, кто хоть как-то помнит
школьный курс химии, скажет- какая глупость, галогены быстрее «съедят» раскаленную нить!
Но на практике, получилось все с точностью «до наоборот».
Прикрепленный файл  4fbe3cc410f5e_x_1_.png ( 61.53 килобайт ) Кол-во скачиваний: 659

Разрушенные частички металла нити осаждались на холодном стекле лампы, там связывались галогенами, отрывались от стекла, и осаждались назад, на поврежденные участки нити, восстанавливая её до неповрежденного состояния! Образовывался так называемый «галогеновый цикл», который позволил поднять КПД лампы почти в два раза, до 6-7%. Потом настала очередь совершенно другого эффекта. Человек сумел «запереть» в стеклянной колбе кусочек северного сияния, газ, светящийся в сильном электрическом поле. Но, опять-таки, большая часть излучения находилась в невидимой для человека ультрафиолетовой области. Пришлось изобретать вещества, которые бы могли поглощать невидимую нам энергию, а отдавать видимый свет. Так появились люминисцентные лампы с «огромным» КПД, около 9%!
Прикрепленный файл  1.jpg ( 7.09 килобайт ) Кол-во скачиваний: 13

Но прошло еще много лет, пока химики не нашли такую смесь газов, которая бы светилась сама, видимым человеку светом, без всяких дополнительных люминофоров. Так появились хорошо знакомые автомобилистам «ксеноновые» лампы.
Прикрепленный файл  2.jpg ( 11.02 килобайт ) Кол-во скачиваний: 8

КПД этих ламп, по разным источникам, составляет «умопомрачительные»
12-15%!!! А потом, все дружно и пристально посмотрели на светодиоды. И увидели только
немного светящиеся кристаллы, самым лучшим применением которых, была подсветка
кнопочек в магнитофонах и индикаторы уровня в усилителях . Но был уже накоплен огромный
опыт по производству различных кристаллов и люминофоров, который очень удачно и стали
применять. Да, в начале статьи были упомянуты какие-то «удивительные вещи». Какие?
Оказывается, в кристалле светодиода происходит «прямое» превращение электрического
тока в свет, при котором КПД достигает фантастических 96-98%.
Прикрепленный файл  3.jpg ( 26.55 килобайт ) Кол-во скачиваний: 657

Кристалл «светится» всем своим объемом! Но, затем, начинается проза жизни. Как вывести этот свет из кристалла и использовать? Потери излучения только на первой границе кристалл-воздух составляют около 40%, Затем, еще по десятку «отъедают» всевозможные покрытия и линзы. Итого, остаются какие-то «жалкие» 40%. Можно сравнить с ламповыми 3% . КПД-это «раз». Цвет- это «два». Если нам нужен красный, синий, зеленый цвет, то не нужно использовать никакие фильтры и терять световой поток, мы просто делаем для себя, например, красный светодиод.
Прикрепленный файл  4.jpg ( 15.64 килобайт ) Кол-во скачиваний: 653

И практически вся мощность светового потока будет сосредоточена именно в красном цвете. Очень удобно и выгодно. Низкое напряжение питания-это «три». Не нужно использовать никакие преобразователи, следить за состоянием изоляции, переживать, что где-то, что-то «прошьет» и выгорит. Высокая надежность-это «четыре». Вибрация? Ну и что? Уронили? Да на здоровье! Мало того, охладили, заморозили – вообще прекрасно! Та-а-к, отлично, а не попробовать ли нам это чудо в автомобиле? Попробуем! И вот здесь, наша эйфория, как-то странно, улетучивается…
Оказывается, так же сильно, как и разница в принципе получения света, отличается и
характеристика этого самого света, вернее, светодиода, как источника света. Обычная
лампочка, которую мы хотим «очень просто» заменить на светодиод, представляет собой
точечный источник света и оптика автомобиля рассчитана, да-да, именно «рассчитана»,
путем сложнейших вычислений, именно на такой источник. То, что выходит из фары, все равно
какой, головной, стоповой, габаритной, аккуратно «подрезается» по требованиям стандарта,
и выводится наружу. То, что уходит в заднюю полусферу, не менее аккуратно и точно собирается,
переворачивается и добавляется к основному потоку. Теперь, мы, ничтоже сумняшеся, заменяем
обычную лампу на светодиод, или светодиодную лампу. Плюсы- круто до неимоверности! Еще есть? С удовольствием выслушаю. Минусы-совершенно перестает работать оптика фары,
рассчитанная на вполне определенный ход лучей. Достаточно вспомнить, на какое мизерное
расстояние смещается, например, шторка биксеноновой фары, превращая ближний свет в дальний. Стоповые фонари перестают светить мощным, но мягким и рассеянным светом. Вместо
этого, мы получаем жесткий слепящий свет, который может даже ухудшить реакцию водителя в
аварийной ситуации. Экономия электроэнергиии и, через неё, бензина? Тоже нет. Для того, чтобы
не срабатывала система индикации перегорания ламп, параллельно светодиодам ставят
очень простые «обманки», которые являются просто мощными резисторами и бесполезно
высаживают в воздух, так ценимую энергию. Т.е. тратим мы даже больше, чем при простой
лампе накаливания. Далее, все, доступные для покупки готовые светодиодные лампы сделаны
с полным игнорированием требований светодиодов к тепловому режиму. Если тепловой (да и
токовый) режим будет выдержан, то такая лампа даже не приблизится по световым характеристикам к обычной лампе накаливания. Есть общепринятый эмпирический норматив на охлаждение светодиодов. Это около 100см.кв. охлаждающей площади на 1вт. светодиода. А
теперь вспомним, как выглядит 3х ваттная светодиодная лампа. И улыбнемся. И поймем,
почему светодиодные лампы с завидным постоянством «перегорают» и почему, до сих пор, нет в продаже сертифицированных светодиодных ламп. И оптическая система должна быть рассчитана на вполне конкретный тип светодиодной лампы. Кто не верит, может попробовать пообщаться со страховой компанией при стандартной, казалось бы, ситуации -один «догнал» другого. Виноват тот, кто сзади? Ничего подобного! Тот, у кого несертифицированные стоп-сигналы, или светодиодные лампы!
Так что, все так плохо? Нет, конечно! Просто, имея желание затюнинговать свою машину,
нужно четко понимать, что можно делать, а что нет. Можно, например, спокойно заменить
лампочки в «габаритах». Не гнаться за большой мощностью, 3-х ваттной светодиодной лампы
вполне достаточно. Вспомним, что габаритные огни нужны для «обозначения» и не должны
ничего освещать. Можно, заменить на светодиоды, всевозможные лампы подсветки, благо такого
«добра» в машине можно насчитать несколько десятков штук. Сделать подсветку багажника, номерного знака, открывающихся дверей. И себе приятно, и безопасность выше. С поворотами несколько сложнее. По требованиям ПДД, лампы поворотов должны быть желтого цвета. Но, по иронии судьбы, именно желтые светодиоды имеют самую низкую светоотдачу, а учитывая, что сигнал поворота должен быть хорошо различим в любых условиях, даже при прямой солнечной засветке, ситуация выглядит довольно печально для светодиодов. Малогабаритные светодиоды, которые используют в «наборных» лампах,
Прикрепленный файл  5.jpg ( 24.12 килобайт ) Кол-во скачиваний: 663

не дадут необходимого потока, мощные же светодиоды, подходящие по отдаче, имеют узкий угол диаграммы направленности, около120, при необходимом угле в 180. Значит, нужно ставить, как минимум три диода, формируя необходимую диаграмму. Но тогда, наша конструкция, не поместится в стандартное посадочное место. Да и при использовании стандартного прерывателя поворотов, частота миганий сразу же возрастет, и именно из-за небольшой мощности диодов. За что боролись, на то и напоролись. Нужно менять прерыватель на электронный. Про «стопы» уже выяснили. Нельзя, однозначно. Но, как говорится, если очень хочется, то можно, были бы деньги. Лишние. Что еще осталось? ДХО, ПТФ и головной свет. По поводу ДХО можно сказать только одно – сзади, блок должен быть выполнен в виде ребристого металлического радиатора. Это позволит светодиодам прожить хотя-бы пол-года. Любые другие конструкции, это просто выброшенные деньги. Далее, головной свет. Если есть желание и возможности потягаться с ингольштадцами, имеется ввиду концерн «AUDI», то милости просим! При этом, желательно, иметь представление о том, как устроен, хотя-бы, простенький светодиодный проектор и почему он столько стоит. Задача не очень простая. И что у нас остается не охваченное вниманием? Только ПТФ. Кстати, очень хороший претендент на «поиграться» со светодиодами. Практически автономная конструкция, не связанная с другими узлами автомобиля (крепления не считаем), прекрасный обдув, что позволит применить качественную систему охлаждения и довольно мягкие требования
к диаграмме направленности, в отличие от требований к головному свету. Есть несколько
тонкостей, но они легко учитываются. Во-первых, диаграмма направленности, в горизонтальной
и в вертикальной плоскости. Во-вторых, цветовая температура (цвет) нашего диода. С диаграммой все довольно просто- туман, какой бы густой он не был, всегда висит на высоте
30-40см от земли. Наша задача-посветить под слой висящего тумана. Берем линзу с диаграммой,
например, 20х60 градусов и задача решена.
Прикрепленный файл  6.jpg ( 29.12 килобайт ) Кол-во скачиваний: 665

Далее, из доступных цветностей диодов выбираем самый теплый – 2700К, или 3200К, т.к. голубые лучи очень сильно поглощаются туманом, а желтые –нет. Ну и самый главный вопрос, какой светодиод применить? На настоящий момент существуют всего два больших лагеря производителей светодиодов – это американская компания GREE и «все остальные». Качественная и техническая разница в изделиях, мягко говоря, большая. Подробности, скорее всего, будут понятны только специалистам. Можно только отметить, что лучшие в отрасли показатели световой отдачи в 200люмен на ватт, имеют изделия, именно от GREE и это, не какие-то мифические лабораторные образцы, а совершенно доступные в продаже светодиоды серии XLamp MK-R, мощностью 15вт
Прикрепленный файл  7.jpg ( 19.98 килобайт ) Кол-во скачиваний: 33

При такой мощности один светодиод создает поток более 1700 люмен! И при вполне демократичной цене в 12$. Добавим сюда качественный алюминиевый радиатор, например, от бытовой светодиодной же лампы мощностью в 5вт (помним про внешний обдув) и драйвер питания. Итого, наберется сумма около 30-35$ на одну фару. Дорого? Смотря с чем сравнивать. С дешевыми китайскими поделками, на уровне детских игрушек? Или с Hella Micro DE? Можем сравнить и с тем и с другим. Но, наверное, уже не в этой статье.
Прикрепленные файлы
Прикрепленный файл  6.jpg ( 29.12 килобайт ) Кол-во скачиваний: 37
 


--------------------


После ночи всегда наступает утро

Прошу не обижаться, в личке не консультирую.
Go to the top of the page
 
+Quote Post

Closed TopicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 



Текстовая версия Наверх Сейчас: Thursday, 19 Января 2017 г. - 5:09
Клуб любителей Мицубиси Каризма
Mitsubishi Carisma Club 2014 - 2017
Яндекс.Метрика   Рейтинг@Mail.ru