För- och nackdelar med LED-strålkastare

Ljusemitterande dioder (LED) har använts i radioelektronik under lång tid. Där används de till exempel i optiska reläer eller optokopplare för kontaktlös signalöverföring över en optisk kanal. Fjärrkontroller för hushållsapparater skickar också signaler med infraröda lysdioder. Glödlampor som används för indikering och belysning i hushållsapparater och alla möjliga prylar är faktiskt också oftast lysdioder. En ljusemitterande diod är ett halvledarelement i vilket, när ström passerar genom en pn-övergång, sker elektron-hål-rekombination. Denna process åtföljs av emission av ljusfotoner.

Trots möjligheten att avge ljus har LED ännu inte använts för belysning. Tills nyligen. Allt förändrades med tillkomsten av superljusa komponenter, som var lämpliga för att skapa belysningsenheter. Sedan dess började LED-baserad belysningsteknik komma in i våra liv och förskjuta inte bara glödlampor, utan även de så kallade energibesparande.

Tillämpning av LED-teknik i bilar

Det tekniska genombrottet har inte gått obemärkt förbi hos biltillverkarna. Kraftfulla och samtidigt miniatyrlysdioder gjorde det möjligt att deaktivera innovativa bilstrålkastare. Först började de användas för parkeringsljus, bromsljus, svängar, sedan för halvljus. På senare tid har även LED-helljusstrålkastare dykt upp. 

Om LED-strålkastare först installerades uteslutande på dyra modeller, har de nyligen, eftersom kostnaden för tekniken har blivit billigare, börjat dyka upp på medelklassbilar också. I budgetmodeller är användningen av lysdioder fortfarande begränsad till extraljuskällor - till exempel positions- eller körljus.

Men tuningälskare har nu en ny möjlighet att särskilja sin bil från resten med spektakulär LED-bakgrundsbelysning av botten, logotyp och siffror. Färgen kan väljas efter din smak. Med hjälp av LED-remsor är det bekvämt att markera stammen eller helt byta ut belysningen i kabinen.

LED-strålkastare

Huvudmålet för utvecklare av bilstrålkastare är att ge maximalt ljusområde, samtidigt som man eliminerar den bländande effekten för mötande förare. Kvalitet, styrka och hållbarhet är också viktigt. LED-teknik utökar kraftigt möjligheterna för strålkastardesigners.

Även om en enskild lysdiod är mindre ljus än och ännu mer, på grund av sin lilla storlek, kan en uppsättning av dussintals sådana lysdioder placeras i en pannlampa. Tillsammans kommer de att ge tillräcklig belysning av vägbanan. I det här fallet kommer ett fel på en eller två komponenter inte att leda till fullständigt fel på strålkastaren och kommer inte att kritiskt påverka belysningsnivån.

LED-element av god kvalitet kan fungera i 50 tusen timmar. Detta är mer än fem års kontinuerligt arbete. Sannolikheten för fel på två eller flera komponenter i en strålkastare är extremt liten. I praktiken betyder det att du med största sannolikhet aldrig kommer behöva byta en sådan strålkastare alls.

Strömförsörjningen till LED-strålkastaren tillförs inte direkt från nätverket ombord, utan genom stabilisatorn. I det enklaste fallet kan du använda en likriktardiod plus ett motstånd som begränsar strömmen som flyter genom lysdioden. Men biltillverkarna installerar vanligtvis mer sofistikerade omvandlare som maximerar livslängden på LED-komponenterna. 

Automatisk styrning av LED-strålkastare

Till skillnad från glödlampor och gasurladdningslampor, som kännetecknas av viss tröghet, tänds och släcks lysdioder nästan omedelbart. Och eftersom strålkastarens ljus är uppbyggt av ljusflödet från enskilda komponenter, gör detta det möjligt att snabbt anpassa belysningen beroende på trafiksituationen - t.ex. byta från helljus till halvljus eller stänga av enskilda LED-element så att för att inte blända förare av mötande bilar.

System har redan skapats som gör att du kan styra strålkastarna automatiskt, utan mänsklig inblandning. En av dem använder gardiner, som med hjälp av en elmotor täcker en del av lysdioderna. Gardinerna styrs av en dator och detekteringen av mötande trafik utförs av en videokamera. Ett intressant alternativ, men väldigt dyrt.

Mer lovande är ett system där varje element har en extra fotodetektor som mäter dess belysning i avstängt läge. Denna strålkastare fungerar i ett pulserat läge. Hög hastighet gör att du kan slå på och stänga av lysdioderna med en frekvens som är omärklig för det mänskliga ögat. Strålkastarens optiska system är designat.Det visar sig att varje fotocell får externt ljus endast från den riktning där motsvarande lysdiod lyser. Så snart fotodetektorn fixar ljuset släcks lysdioden omedelbart. I det här alternativet behövs varken en dator, videokamera eller elektriska förbränningsmotorer. Ingen komplicerad justering krävs. Och naturligtvis är kostnaden mycket lägre.

Fördelar

1. LED-element är små. Detta öppnar upp för ett brett utbud av applikations-, placerings- och designmöjligheter.
2. Låg strömförbrukning och hög effektivitet. Detta minskar belastningen på generatorn och sparar bränsle. Hög energieffektivitet kommer att vara särskilt användbar i elfordon, där det sparar batterikraft.
3. Lysdioder värms praktiskt taget inte upp, så ett stort antal LED-komponenter kan placeras i en strålkastare utan risk för överhettning. 
4. Lång livslängd - cirka fem års kontinuerlig drift. Som jämförelse: xenonlampor fungerar inte mer än tre tusen timmar, och halogenlampor når sällan tusen.
5. Hög prestanda. Snabbare respons från LED-bromsljus jämfört med halogener förbättrar körsäkerheten.
6. Möjligheten att skapa strålkastare med automatisk ljusstyrning beroende på situationen på vägen.
7. Hög kvalitet. Förseglad design gör strålkastaren vattentät. Hon är inte heller rädd för vibrationer och skakningar.
8. LED-strålkastare är också bra ur miljösynpunkt. De innehåller inga giftiga ämnen, och genom att minska bränsleförbrukningen minskar i sin tur mängden avgaser.

Begränsningar

1. Den största nackdelen med LED-strålkastare är den höga kostnaden. Även om det gradvis minskar, är priserna fortfarande smärtsamt bita.
2. Den låga värmeavledningen håller strålkastarglaset svalt. Detta förhindrar smältning av snö och is, vilket negativt påverkar belysningens effektivitet.
3. Strålkastarens design är ej separerbar, vilket innebär att den i händelse av fel måste ändras helt.

Slutsats

Bland förarna har passionen för xenonlampor ännu inte lagt sig, och LED-tekniker är redan starkare och starkare. Fördelarna med LED-strålkastare är uppenbara, och det råder ingen tvekan om att de med tiden kommer att bli mer överkomliga och på allvar kommer att kunna ersätta xenon och halogener.

Och på vägen är bilstrålkastare med laserteknik. Och de första proverna har redan skapats. Laserstrålkastare, liksom LED-strålkastare, har lång livslängd och överträffar dem när det gäller belysningsnivå. Det är dock ingen idé att prata om dem på allvar ännu - kostnadsmässigt är en sådan strålkastare jämförbar med en ny bil i budgetklassen.