Источник света: автомобильные лампы

Лампы накаливания в свое время произвели прямо-таки революцию в деле освещения всего и вся. Автомобиль также не стал исключением, и позже электрические лампы всех разновидностей стали использоваться как в целях освещения, так и для подачи соответствующих сигналов другим участникам дорожного движения.

Обычные галогенки в фарах головного света – явление чрезвычайно распространенное даже сейчас, когда появились более экономичные, а самое главное, долгоиграющие варианты, речь идет о газоразрядных лампах – ксеноновых и совсем новом веянии в деле освещения – светодиодах. Разумеется, ксенон и светодиоды более экономичны и могут похвастаться значительным сроком службы по сравнению с обычными галогенками, но стоимость ламп накаливания по сравнению с более продвинутыми вариантами столь мала, что оные до сих пор активно используются на автомобильной технике, особенно бюджетной.

Итак, что нужно знать, приобретая галогеновую лампу для фары взамен перегоревшей? Срок службы у ламп накаливания около 600 часов, плюс-минус, так что менять их лучше сразу парами – если перегорела одна, значит, скоро сгорит и вторая. В отличие от бытовых электроламп, например в домашней люстре, автомобильные лампы накаливания подвергаются постоянной тряске, что дополнительно снижает их срок службы, а вот у новых вариантов вроде ксенона и светодиодов спирали накаливания нет, отсюда и соответствующая наработка на отказ: у ксенона порядка 3000 часов, у LED-источников – 10 000 часов, а у новейших органических светодиодов, OLED, вообще до 30 000 часов.

Сейчас в автомагазинах предлагается огромный ассортимент продукции, но стоит понимать, что заниматься «улучшениями» в таком деле не всегда оправданно, например, использовать более мощные лампы взамен штатных категорически не рекомендуется, поскольку более мощный источник света перегружает стандартную проводку, что может привести даже к пожару. Вообще, приобретая любые лампы, предпочтение лучше отдавать проверенным брендам, таким как Osram, Phillips, GE и т.п., нет смысла заниматься экспериментами на собственной машине. Ныне на прилавках магазинов появились совсем экзотические варианты, обычно из Китая и стран Юго-Восточной Азии, например, вместо стандартной галогенки можно подобрать подходящий по разъему светодиод, но делать это крайне не рекомендуется, световой пучок в результате подобного «тюнинга» будет непредсказуем, и нехорошо будет как водителю, так и окружающим. Стоит напомнить, что за подобный «колхоз» с этого года сотрудники ГИБДД будут лишать прав. Существует, правда, одно исключение – Phillips выпускает светодиод под цоколь H8, H11 и H16, но в фарах головного света использовать их все равно нельзя – только в противотуманках.

Теперь рассмотрим довольно распространенный случай, когда галогенки явно не выхаживают положенный срок службы, попросту говоря, часто перегорают. В чем дело? Обычно виновата бортовая сеть, выдающая повышенное напряжение, так что при таком раскладе стоит обратиться к электрику. Идеальное напряжение для галогеновых ламп – 13,2 В; если это значение превысить даже на 5%, срок их службы снизится аж на 40%. С другой стороны, более низкие значения напряжения способны продлить жизнь лампе, но за счет падения интенсивности светового пучка, что тоже плохо. В общем, за напряжением бортовой сети надо следить, тогда будет все в порядке и со сроком службы, и с освещением.

В 1992 году компания Phillips совершила очередной прорыв в деле освещения, создав газоразрядную лампу для автомобиля. Она получила название D2S и обозначение HID (High Intensity Discharge). Новинка вышла недешевой, поскольку, кроме собственно самой лампы, к ней необходим еще и блок управления, называемый в народе блоком поджига, – при включении HID сначала на лампу подается напряжение порядка 25 000 В, а после этого блок должен поддерживать стабильные 80 В при частоте 300 герц. В общем, по сравнению с копеечными галогенками стоимость ксенона существенно выше. Так стоило ли городить огород? Стоило, конечно. Ксенон по ряду ключевых параметров значительно превосходит лампы накаливания, это совершенно бесспорно. С энергопотреблением все ясно: на нагрев галогенок идет около 40% энергии, у ксенона всего 7%. В среднем HID потребляет 35 Вт, а лампы накаливания – от 55 Вт и выше, и при всем при том световой поток у ксенона обладает в два раза большей интенсивностью.

Ну и напоследок стоит вспомнить о такой важной характеристике, как комфортность. Если у галогеновой лампы цветовая температура свечения порядка 2800 К, то у ксенона от 4300 К и выше, например, лампа Philips Diamond Vision может похвастаться цветовой температурой 5000 К, что вплотную приближает ее характеристики к дневному свету.

Интересно, что первыми начали делать лампы и блоки HID немцы: Philips и Osram, однако теперь инициативу перехватили корейские производители. Если для Европы по-прежнему выпускается только две лампы: D2S и D2R, то корейцы уже освоили цоколи H1, H2, H3 и т.д., до HB5 включительно, а также биксенон под H4.

В отличие от светодиодных ламп ксенон вполне можно поставить на большинство автомобилей, естественно, придется учесть все нюансы и запастись соответствующими суммами, зато на выходе вы получите несравнимый уровень освещения. Довольно часто автомобилисты ставят на свою машину HID, а когда приходит время ее продавать, снимают ксенон и возвращают на место штатную оптику.

Но время идет, и на смену даже удачной конструкции всегда приходит следующая, еще более удачная. Технологии LED и OLED позволяют сделать для освещения то, что раньше было или очень сложно, или невозможно вообще.

Итак, светодиод, или Light Emitting Diode, – полупроводниковый прибор, излучающий некогерентный свет при пропускании через него электрического тока. Его работа основана на явлении возникновения светового излучения при прохождении тока через p-n-переход. Органические светодиоды по сравнению с обычными – еще один уверенный шаг вперед, у оных еще ниже электропотребление, значительно выше срок службы, а само устройство подобных ламп OLED, которые состоят из пленок органического происхождения, позволяет получить абсолютно равномерное свечение, и это тоже существенный плюс. Кроме того, OLED-диоды можно сделать исключительно компактными.

Чем же так привлекательны LED и OLED-технологии? Если говорить о сигнальных световых приборах, тот тут все очевидно – энергопотребление и срок службы, а вот если вспомнить о фарах головного света, то здесь уже все намного интереснее. С галогенками ясно, ни о какой адаптации к дорожным условиям речи даже не идет, а вот поменять интенсивность и направленность светового пучка на HID-фарах можно, но довольно сложно, и все равно такого результата, как в случае с LED и OLED-фарами, не достичь. Со светодиодной головной оптикой можно творить все что угодно: цветовые характеристики зависят от химического состава полупроводника, сделать излучение наиболее комфортным для глаза не проблема. Менять интенсивность, форму и направление светового пучка можно моментально: скорость включения светодиода – 50 наносекунд. По данному параметру светодиод даже превосходит обычную галогенку, у которой нить накала набирает мощность за 0,3 сек. Адаптивная LED-фара способна самостоятельно включить и выключить дальний свет, задействовать дополнительные секции, освещающие, например, дорогу в повороте и т.д. и т.п. Но каким образом?

А вот тут и начинаются сложности, которые самым непосредственным образом отражаются на конечной цене изделия. LED-фара – это не просто рассеиватель со светодиодом; для того, чтобы устройство работало, ему нужно много чего еще. Светодиодный световой прибор представляет собой систему, состоящую из светодиодов, источников питания, преобразователей напряжения, драйверов светодиодов, цепей контроля и управления, а также оптических устройств для смешивания, рассеивания и выведения света. В случае адаптивной фары необходим еще и блок управления вкупе с адекватным алгоритмом работы, посему подобные системы головного света и стоят соответствующие суммы. Пока еще повсеместное применение LED и OLED-технологий не совсем оправданно, хотя, возможно, китайские товарищи со мной и не согласятся. На многих автомобилях из Поднебесной, которые пока явно не претендуют на премиум-сегмент, светодиодная оптика уже вовсю применяется. Еще одним неприятным моментом для владельца автомобиля с LED/OLED-оптикой является то, что фары необслуживаемые, их нельзя разобрать и поменять вышедшую из строя деталь. Покупка же устройства в сборе может здорово ударить по семейному бюджету, адаптивная LED-фара может потянуть на несколько сотен тысяч рублей.

В общем, все как всегда – наука не стоит на месте, но новинки в данной сфере пока не всем по карману. Вероятнее всего, что с определенного момента весь мировой автопром перейдет на OLED-системы, осталось подождать, когда в результате роста технологий и массового производства светодиодная оптика значительно упадет в цене.